(David Knudsen über University of Iowa/YouTube) Nicht alle Polarlichter schlängeln sich wie Schlangen durch den Himmel. Einige – sogenannte diffuse Polarlichter – ähneln eher einem gleichmäßigen Lichtschein, der über den Himmel verteilt ist.
Wissenschaftler wissen einiges über diese diffusen Polarlichter, aber ein altes Video aus dem Jahr 2002, das ein scheinbar undokumentiertes Polarlichtphänomen enthüllt, zeigt, dass wir definitiv nicht alles wissen.
„Wir haben diese Ereignisse in einem Film gefunden, der am Abend des 15. März 2002 in Churchill, [Manitoba], Kanada, aufgenommen wurde.“ schreiben die Forscher in einer Zusammenfassung ihrer Forschung.
„Sie erscheinen als Abschnitt diffuser Polarlichter, die schnell heller werden, dann verschwinden und auch die Hintergrund-Aurora auslöschen.“ Dann erreicht das diffuse Polarlicht im Laufe einiger zehn Sekunden wieder seine ursprüngliche Helligkeit.“
Das Team, bestehend aus Wissenschaftlern der University of Iowa, der University of Calgary und der NASA, hat das Phänomen „diffuse Polarradierer“ getauft.
Die Forscher glauben, dass dies das erste Mal ist, dass dieses Phänomen in der wissenschaftlichen Literatur berichtet wird, und sie haben keine Ahnung, was es verursacht.
„Es stellt sich die Frage: Handelt es sich hierbei um ein häufiges Phänomen, das übersehen wurde, oder sind sie selten?“ sagt die Astronomin Allison Jaynes von der University of Iowa.
„Zu wissen, dass sie existieren, bedeutet, dass es einen Prozess gibt, der sie erzeugt, und es könnte sich um einen Prozess handeln, mit dem wir noch nicht begonnen haben, ihn zu untersuchen, weil wir bis jetzt nicht wussten, dass sie stattfinden.“
Polarlichter sind das tanzende Leuchten, das von ionisierten Teilchen in der oberen Erdatmosphäre abgegeben wird. Diese Teilchen werden durch Sonnenwinde mit Energie versorgt, und wenn sie diese überschüssige Energie abgeben, entsteht das ätherische Licht, das wir sehen.
Einige Polarlichter erscheinen als einzelne am Himmel schwebende Objekte, während andere diffuser sind und einen weiten Bereich gleichmäßig durchdringen.
Diffuse Polarlichter sind mit zwei spezifischen Arten atmosphärischer Wellen verbunden – harmonischen Elektronenzyklotronwellen und Chorwellen im oberen Band –, die in der Magnetosphäre erzeugte Elektronen streuen können, um das Leuchten zu erzeugen.
Obwohl dies gut verstanden ist, sind sich die Wissenschaftler nicht sicher, wie viel jeder Wellentyp zur Entstehung diffuser Polarlichter beiträgt oder ob auch ein anderer Wellentyp – sogenannte Whistler-Mode-Zischwellen – den Prozess vorantreibt.
Das Team hofft, dass die Identifizierung der diffusen Polarlicht-Radiergummis aus diesem alten Video zur Beantwortung einiger dieser Fragen beitragen wird.
Obwohl die veröffentlichte Forschung neu ist, liegen ihre Ursprünge fast zwei Jahrzehnte zurück. Im Jahr 2002 nahm David Knudsen, ein Physiker an der Universität Calgary, das Videomaterial in einer kalten Nacht in Churchill auf.
Während sie in der Nacht sehr wenig sahen, wurde das Phänomen bei der späteren Analyse des Videos von Knudsen bemerkt, der in sein Notizbuch kritzelte „pulsierendes ‚verdunkelndes‘ diffuses Leuchten, das sich dann über mehrere Sekunden füllt“.
Der Notiz wurde jedoch zu diesem Zeitpunkt nicht nachgegangen, und erst vor kurzem übergab Jaynes das Video und das Notizbuch einem Doktoranden, um weitere Nachforschungen anzustellen.
Der Doktorand, der Astrophysiker Riley Troyer, erstellte ein Computerprogramm zur Analyse des Videos und stellte fest, dass es durchschnittlich 20 Sekunden dauerte, bis das Polarlicht seine Helligkeit „wiedererlangte“.
(David Knudsen/Universität Iowa)
Oben: Die Notizen von Knudsen aus dem Jahr 2002, in denen es um das „pulsierende, diffuse Leuchten der Verdunkelung“ geht.
„Das Wertvollste, was wir herausgefunden haben, ist die Darstellung der Zeit, die das Polarlicht benötigt, um von einem Radierereignis (bei dem das diffuse Polarlicht ausgelöscht wird) wieder ausgefüllt oder gefärbt zu werden, und wie lange es dauert, bis es von diesem gelöschten Zustand zurückkommt.“ dazu, diffuses Polarlicht zu sein,‘ sagt Troyer.
„Einen Wert darauf zu haben, wird bei der zukünftigen Modellierung von Magnetfeldern hilfreich sein.“
Es gibt noch viel zu erforschen, aber das Team hofft, dass wir jetzt, da wir wissen, dass es die Radiergummis gibt, vielleicht noch mehr finden können.
Wir hoffen nur, dass es nicht noch weitere 20 Jahre dauern wird, bis wir sie entdecken.
Die Forschung wurde im veröffentlicht Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Weltraumphysik .