NASA skúma záhadu „čierneho polárneho svetla“ pomocou rakiet

Minulý týždeň vypustila NASA z polárnej stanice Poker Flat v Alaske niekoľko vedeckých rakiet s cieľom lepšie pochopiť správanie polárnych svetiel – najmä zriedkavého javu známeho ako „čierne polárne svetlo“.

Čo je „čierne“ polárne svetlo?

Na rozdiel od bežného polárneho svetla, ktoré vidíme ako zelené, červené alebo fialové žiary na nočnej oblohe, „čierne“ polárne svetlo sa nevyznačuje jasnou farbou. Namiesto toho ide o tmavé škvrny a pásy v rámci samotného aurorálneho javu, ktoré sa javia ako oblasti bez svetla.

Tento fenomén vzniká, keď elektróny v priestore neputujú smerom k Zemi, ale opačne – späť do vesmíru. To znamená, že v týchto oblastiach chýba tok elektrónov smerom nadol, ktorý inak spôsobuje žiarenie, ktoré my vidíme ako polárne svetlo.

Ako rakety pomáhajú vedcom

Rakety NASA, ktoré pri týchto misiách používajú typy nazývané sounding rockets – teda pod orbitálne výskumné rakety – lietajú do výšok okolo 300–360 km nad Zemou, kde vstupujú priamo do vrstiev atmosféry, kde sa polárne svetlá tvoria.

Jednou z rakiet bola s názvom BADASS (Black and Diffuse Auroral Science Surveyor), ktorá sa počas letu zamerala na meranie elektrických a časticových procesov vo vnútri aurory. Tieto údaje pomôžu vedcom pochopiť, ako a prečo dochádza k reverzácii toku elektrónov a prečo sa v niektorých miestach aurory svetlo doslova „stráca“.

Ďalší projekt, známy ako GNEISS (Geophysical Non-Equilibrium Ionospheric System Science), použil dve rakety naraz na vytvorenie trojrozmerného obrazu elektrických prúdov v ionosfére počas polárnych svetiel. Vďaka tomu vedci dokážu získať akoby „CT snímku“ elektrických polí v rámci aurory.

Prečo je to dôležité?

Skúmanie polárnych svetiel a elektrónových prúdov nie je len o krásnom nočnom úkaze. Tieto procesy sú úzko spojené s geomagnetickými búrkami – silnými výbojmi častíc spôsobených aktivitou Slnka. Keď tieto častice interagujú s magnetickým poľom Zeme, môžu:

preťažiť alebo poškodiť satelity na obežnej dráhe,
ovplyvniť komunikačné a navigačné systémy,
v extrémnych prípadoch spôsobiť výpadky elektrickej energie na Zemi.

Práve preto je pochopenie fungovania polárnych svetiel – vrátane ich tmavých, „čiernych“ oblastí – kľúčové pre lepšie predpovede a modelovanie vesmírneho počasia.

Rakety ako flexibilný vedecký nástroj

Rakety ako BADASS alebo tie zapojené v projekte GNEISS sú súčasťou širšej skupiny zriaďovacích rakiet (sounding rockets), ktoré NASA používa už desaťročia na krátke, cielené vedecké lety do hranice vesmíru. Tieto rakety nie sú určené na vynášanie satelitov, ale prinášajú prístroje tam, kde ich potrebujú vedci, a zaznamenávajú dáta počas relatívne krátkych letov (zvyčajne len niekoľko minút).

Zdroje: nasa.gov, idokep.hu