Keista ir neįprasta: pašvaistė, sudrebinusi mokslo pasaulį

https://sekunde.lt/leidinys/paneveziobalsas/Danguje pasirodžiusios paslaptingos mėlynos pašvaistės – užuomina apie mums dar nežinomus procesus atmosferoje.

Ką visada įsivaizduodavote išgirdę žodžius Šiaurės pašvaistė? Greičiausiai žalių šviesų šokį danguje virš storai sniegu apkloto peizažo.

Toks standartinis pašvaisčių įvaizdis.

Bet kai jos pasirodo atmosferos dujas sužadinus iš Saulės atkeliavusioms įelektrintoms dalelėms, tokia kuklia spalvų palete neapsiriboja.

Užminė mįslę

Pašvaistės gali būti daugybės atspalvių. Šie priklauso nuo aukščio, platumos ir dujų, kurias „kedena“ Saulės vėjas.

Bet kai šių metų gegužę Žemės magnetinį lauką sudrebino ypač galinga geomagnetinė audra, danguje pasirodė ir ypatinga mėlynos spalvos pašvaistė.

Nėra taip, kad tokios būtų niekada neregėtos – tik labai retos. Tačiau tąsyk mėlyno švytėjimo būta neeilinio: jis stebėtas žemose platumose ir kilo neįprastai aukštai į dangų.

Mažame aukštyje susidariusios pašvaistės įprastai būna raudonų atspalvių.

Naudodamiesi pašvaistės nuotraukomis, padarytomis mokslininkų mėgėjų iš Japonijos, Švedijos kosminės fizikos instituto ir Nagojos universiteto, specialistai teigia radę labiausiai tikėtiną keistosios mėlynosios šviesos paaiškinimą.

Bėda tik, kad jų paaiškinimas virto galvos skausmu atmosferą tyrinėjantiems mokslininkams: jie gavo mįslę, kurią kol kas nežino, kaip išspręsti.

Buvo ten, kur neturėtų būti

Švedijos ir Japonijos specialistai atrado, kad dominuojanti mėlyna spalva gegužės pašvaistėse atsirado kažkokiam mechanizmui sukėlus vertikalų azoto molekulių jonų greitėjimą. Tik niekas deramai nesupranta, kaip azoto molekulių jonai, pasižymintys didele molekuline mase, gali egzistuoti tokiame dideliame aukštyje.

Dėl didelės masės ir trumpų disociacijos-rekombinacijos intervalų tokiems jonams išvis nelengva egzistuoti ilgesnį laiką. Visgi mokslininkai juos stebi itin dideliame aukštyje.

Tai faktas, kurį gaubia didžiausia paslaptis.

Kartu su Saulės vėju

Žemėje matomas pašvaistes paprastai sukelia masyvūs Saulės dalelių srautai, atkeliaujantys pas mus su Saulės vėju – neretai po didelio žvaigždės vainikinės masės išmetimo.

Tokios dalelės sklendžia po visą Saulės sistemą. Ir jeigu Žemė atsiduria jų kelyje, planetą saugantis magnetinis laukas nubloškia nekviestas viešnias šalin. Tuomet jos skrieja vis didėjančiu greičiu magnetinio lauko jėgų linijomis link planetos ašigalių, kur yra įsviedžiamos į atmosferą.

Saulės dalelėms reaguojant su Žemės atmosferos dujomis, atmosferos dalelės įkraunamos. O kai tas dujas sudarantys atomai vėl atgauna savo įprastą būklę, energija išsiskiria fotonų pavidalu. Taip atsiranda švytėjimas danguje.

Liudininkų daugiau nei pakako

Labai panašus į pašvaisčių yra fluorescencinių šviesų mechanizmas. Pastarųjų atveju švytėjimo spalva irgi priklauso nuo kelių veiksnių, tokių, kaip dalelių tipas bei jų įgyjamos ir prarandamos energijos kiekis.

Žalios ir raudonos spalvos pašvaistės, pavyzdžiui, atsiranda deguonies atomams netenkant energijos skirtinguose aukščiuose. Azoto atomai gali skleisti mėlynus arba raudonus fotonus. Kai šie atspalviai susimaišo, žvelgdami iš žemės galime matyti geltoną, violetinę, rožinę, net oranžinę spalvą.

Šių metų gegužės 11-ąją iš pradžių taip ir buvo: dangus žemuosiuose atmosferos sluoksniuose nusidažė rožine spalva. Bet prieš pat vidurnaktį ją pakeitė aiškiai mėlyna pašvaistė. Laikais, kai tiek žmonių turi išmaniuosius telefonus ir naudoja juos fotografijoms, dėl to nebuvo nė menkiausių abejonių.

Aukščiau už kosminę stotį

Surinkę gausią pašvaistės nuotraukų ir vaizdo įrašų kolekciją, tyrėjai galėjo kruopščiai išnagrinėti šį fenomeną.

Jie nustatė, jog mėlynąją pašvaistę sudarė trys atskiros išilginės struktūros, kurios driekėsi magnetinio lauko jėgų linijomis bemaž 1 200 km. Jų aukštis siekė nuo 400 km iki 900 km.

Palyginimui, Tarptautinė kosminė stotis skrieja orbita 370–460 km aukštyje.

Iki šiol žemų platumų pašvaistės sietos su apskritimine srove. Toro formos įelektrintų dalelių srautu, įkalintu Žemės magnetosferoje ir juosiančiu planetos pusiaują tarsi koks gelbėjimosi ratas. Kai geomagnetinė audra įelektrina energiškai neutralius atomus tame „riestainyje“, susidaro vadinamoji žemos platumos pašvaistė.

Bet mokslininkai nemano, kad apskritiminė srovė turi ką nors bendra su tuo, ką jie stebėjo šią gegužę.

Tikisi pakartotinių seansų

Ištyrę mėlynąją pašvaistę, specialistai atrado kelių šimtų kilometrų dydžio išilginę struktūrą, kokios vien tik energiškai neutralių atomų aktyvumu neįmanoma paaiškinti.

Maža to – tokiems atomams nebūdinga formuoti pašvaistes palei magnetinio lauko linijas.

Gali būti, jog prie mėlyno švytėjimo danguje apskritiminė srovė kažkiek ir prisidėjo. Tačiau tyrėjai įtaria, jog šiame šviesų žaidime buvo dar vienas dalyvis, padėjęs sukurti išskirtines, su magnetinio lauko jėgų linijomis sutampančias struktūras. Kažkas, kas išsviedė azoto molekulių jonus į labai didelį aukštį. Bet štai kas tai buvo, nežinoma.

Mokslininkai atviri: peršasi mintis, jog Žemės atmosferoje vyksta procesai, apie kuriuos žmonija vis dar nieko nežino.

Bet gali netrukus sužinoti. Nes artimiausiais metais Saulės aktyvumas tik didės. Mokslininkams tai teikia viltį išvysti pakartotines mėlynas pašvaistes – ir išsiaiškinti, kas gi jų autorius.

Pavojingas grožis

Kad ir kokios stulbinamos būtų Šiaurės pašvaistės, mokslininkams jos kelia vis daugiau nerimo – dėl potencialių grėsmių, kurias šis grožis gali kelti šiuolaikinei infrastruktūrai.

Geomagnetinių audrų sukeltos srovės daro žalą ne tik energetikos tinklams ir elektronikos įrangai, bet ir vamzdynams, net povandeniniams kabeliams.

Žemės magnetinį lauką pasiekęs Saulės vėjas sukelia magnetinę smūgio bangą, panašią į garsinį sprogimą, girdimą kariniam naikintuvui viršijus garso greitį. Jei pakankamai stipri, ši banga gali „įlenkti“ mūsų planetos magnetinį lauką.

Blogiausia, anot specialistų, kad pavojų infrastruktūrai kelia ne tik labai galingi Saulės vėjo smūgiai, bet ir silpnesni, tačiau dažni: ilgainiui jie pridarytų ne ką mažiau žalos.

Tokių smūgio bangų jėga priklauso nuo kampo, kuriuo jos rėžiasi į Žemės magnetinį lauką. Mokslininkai teigia jį galintys nustatyti maždaug prieš dvi valandas iki įvykio.

Tad pašvaisčių pasirodymas – ne tik priežastis džiaugtis, bet ir ženklas laukti sukrėtimo.

Bendrinti šį straipsnį

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *

- Advertisement -
Ad image
- Advertisement -
Ad image