Tajemnicze kształty w górnej warstwie atmosfery Ziemi. Zaskoczyły badaczy NASA

Podobne kształty były obserwowane już wcześniej, ale tym razem zostały zauważone w miejscach, gdzie naukowcy się ich nie spodziewali. Pojawiały się też w zaskakujących momentach. W dokładniejszej obserwacji formacji w kształcie litery C i X pomogła misja NASA Observations of the Limb and Disk (GOLD). Jej głównym celem jest prowadzenie pomiarów gęstości oraz temperatury w termosferze i jonosferze naszej planety.

NASA przypomina, że jonosfera rozciągająca się od 50 do 600 km nad naszymi głowami zostaje naładowana elektrycznie w ciągu dnia, gdy światło słoneczne pada na Ziemię, a jego energia wytrąca elektrony z atomów i cząsteczek. W ten sposób powstaje mieszanina naładowanych cząstek, zwana plazmą, która umożliwia przesyłanie sygnałów radiowych na duże odległości. Na wspomnianą plazmę wpływa również ziemskie pole magnetyczne, co w efekcie prowadzi do powstawania wspomnianych kształtów.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

"W pobliżu ziemskiego równika magnetycznego naładowane cząstki są kierowane w górę i na zewnątrz wzdłuż linii pola magnetycznego, tworząc dwa gęste pasma cząstek na północ i południe od równika, które naukowcy nazywają grzbietami. Gdy zapada noc i energia Słońca słabnie, w jonosferze mogą tworzyć się kieszenie o małej gęstości w plazmie, zwane bąbelkami. Ze względu na różną gęstość grzbiety i bąbelki mogą zakłócać sygnały radiowe i GPS" - informuje NASA w komunikacie prasowym.

Najnowsze badania wykazały, że różne kształty plazmy w jonosferze mogą formować się nie tylko po burzach słonecznych i dużych erupcjach wulkanicznych, ale również podczas tzw. "spokojnych czasów". Sugeruje to, że lokalne czynniki odgrywają większą rolę w tych procesach. Dodatkowo modele komputerowe wskazują, że warunki w dolnej atmosferze najprawdopodobniej powodują ruch plazmy w dół.

"Dotychczasowe raporty o formowaniu się X-kształtnych struktur występowały tylko podczas geomagnetycznych zakłóceń" - powiedział Fazlul Laskar, fizyk jonosfery z Uniwersytetu Kolorado. Dodał: "To niespodziewane zjawisko w spokojnych warunkach geomagnetycznych."

Naukowcy byli również zaskoczeni pojawieniem się plazmy w kształcie litery C oraz jej odwrotności. Te formacje, prawdopodobnie tworzone przez wiatry na Ziemi, pojawiły się blisko siebie – w odległości ok. 634 kilometrów. Obserwacja takich kształtów jest rzadkością – zauważono je tylko dwa razy. Dlatego też naukowcy z misji GOLD planują dalsze badania, aby dokładnie zrozumieć, co powoduje ich powstawanie. "W tak bliskiej odległości nigdy nie spodziewaliśmy się zobaczyć przeciwnie skierowanych baniek plazmy" - zaznaczył Deepak Karan, fizyk jonosfery z Uniwersytetu Kolorado.

Plazma w jonosferze jest kluczowa dla transmisji fal radiowych na duże odległości, a najnowsze odkrycia pomagają lepiej zrozumieć, jak działają systemy radiowe i GPS. Zwłaszcza że zakłócenia w jonosferze, takie jak te zaobserwowane, mogą wpłynąć na infrastrukturę komunikacyjną i nawigacyjną.