Zeruko keinukari erraldoien misterioa goitik behera azaltzea lortu dute

Juanma Gallego

Aurrenekoz, aurora taupakarien sorreraren mekanismoa argitzea lortu dute zientzialariek. Lurreko behatokiak eta satelite bidezko neurketak baliatu dituzte horretarako.

Ohiko esperimentua da ikasgeletan, eta, aurreneko aldiz ikusten denean, harrigarria izaten da: paper baten gainean burdin txirbilak zabaldu, eta behean iman bat jarri. Imanak sorraraziko eremu magnetiko ikusezinei jarraituz, bat-batean, txirbilek estruktura zehatza osatzen dute paperaren gainean. Natura moldatzen duten indarrak irudikatzeko esperimentu sinple bezain eraginkorra da.

Zientzialariek ere antzeko amarruak erabili behar dituzte paper baten gainean kabitzen ez diren eremu magnetiko handiagoak azalarazteko. Munduan zehar sakabanatuta dauden magnetometroen bitartez, noski, posible da horiek ikertzea, eta zenbait satelitetan ere magnetismoa neurtzeko halako gailuak daude. Bestetik, argi polarizatua erabil daiteke; adibidez, eguzkiaren magnetismoa aztertzeko.

1. irudia: Ohiko auroren aldaera bereziak dira aurora taupakariak. Hauek ere poloetan ikusten dira, baina euren jatorria ekuatore magnetikoan dago. (Argazkia: Joshua Earle/Unsplash)

Baina, batzuetan, paisaia hutsak ikustea nahikoa izan daiteke begi hutsez ikusezinak diren indar harrigarri horiek atzemateko. Kasurako, poloen inguruetan ikusten diren aurorak. Horiek ikusteko pribilegioa dutenek zientzia eta edertasuna biltzen dituen ikuskizunaz gozatzen dute.

Ezaguna da fenomenoaren atzean dagoen zientzia azalpena. Eguzki haizeak bidalitako partikulak Lurraren eremu magnetikoaren poderioz planetara inguratzen dira, eta “autobide” magnetiko horren bitartez atmosferara heltzen dira. Bertan dauden molekulen aurka jotzen dutenean sortzen dira argi zoragarriak. Elementu kimiko nagusiaren arabera (oxigenoa eta nitrogenoa, batez ere) eta altueraren arabera kolore bat ala bestea margotuko da zeruan.

Aurora horiek, ordea, ez dira mota bakarrekoak. Aurora taupakariak poloen inguruan izan ohi den fenomeno ezagunaren aldaera bereziak dira. Ohiko aurorek ez bezala, aldizkako pultsu edo taupada ikusgarriak “marrazten” dituzte zeruetan, batez ere goizaldean (NASAren Eguneko irudi astronomikoa zerbitzu ezagunean, adibide ikusgarri bat dago hemen) Kasu honetan, prozesua ez da abiarazten goiko atmosferan, magnetosfera urrunean baizik: 30.000 kilometro ingurura. Argiak poloetan ikusten badira ere, fenomenoak planetaren ekuatore magnetikoan du abiapuntua. Behin elektroi horiek “erorita”, poloen inguruan pultsu ikusgarriak agertzen dira: zeruetan jarritako keinukari erraldoiak balira bezala azaltzen dira ortzian.

Orain arte ez zegoen argi aurora berezi horiek nola sortzen diren. Eredu teorikoek eskema bat irudikatzen bazuten ere, behin betiko azalpena falta zen. Behaketan oinarritutako berrespena 2018an iritsi da. Nature aldizkarian argitaratutako artikulu batean, Japoniako, Taiwango eta Ameriketako Estatu Batuetako ikertzaileek lehenengo aldiz aurora taupakariak nola sortzen diren deskribatu ahal izan dute.

Eremu magnetikoan dauden elektroien eta eguzkitik datorren plasma uhinen arteko elkarrekintzaz abiatzen da fenomenoa, magnetosferan. Plasma uhin hauek “koru” uhin gisa ere ezagunak dira. Aurretik, jakina zen koru uhinek elektroiak garraiatzen dituztela atmosferara, eta argia isurtzeko gai zirela, baina orain arte ez zegoen argi elektroi horiek aurorak sortzeko bezain indartsuak ote ziren. Aurkeztutako datuek hipotesi hori berretsi dute.

Sentsore berezia

Gakoa erabilitako sentsoreetan datza. Orain arte erabilitako gailuak ez ei ziren gai bereizteko ohiko elektroiak eta atmosferara jauzitako elektroiak. Tokioko Unibertsitateko (Japonia) ikertzaile Satoshi Kasahara-ren taldeak, berriz, elektroi hauek bereizteko moduko gailua eratu eta ERG izeneko satelitean jarri zuen.

2. irudia: JAXA Japoniako Espazio Agentziaren ERG satelitearen bitartez egin dute aurkikuntza. (Argazkia: ISAS/JAXA)

JAXA Japoniako Espazio Agentziaren satelite hau berariaz prestatuta dago energia eta erradiazioa neurtzeko. Satelitearen bitartez, ikertzaileek magnetosferan dauden plasma uhinak zein elektroiak neurtu dituzte. Bestetik, Lurrean kokatutako neurketak egin dituzte, Kanadako erdialdean (The Pas izeneko hiritik gertu, Manitoban). 2017ko martxoan burutu dituzte behaketak. Zehazki, ortzi osoko irudiak eskuratzeko gai den kamera bat erabili dute, all-sky motakoa. Bi behatokietako datuak baliatuta, eureka aldarrikatzeko unea heldu zaien ikertzaileei: komunitate zientifikoari prozesu osoaren azalpena emateko garaia, hain zuzen.

Bideoa: Aurora taupakariak. ERG satelitearen behaketak.

Nature aldizkariaren ale berean egindako iruzkin batean, Iowako Unibertsitateko (AEB) Allison N. Jaynes fisikariak aurkikuntzaren garrantzia azpimarratu du. “Kasaharari eta haren kideei esker, aurrenekoz, aurora taupakarien sorreraren prozesua bere osotasunean ikusteko aukera izan dugu: kanpo espazioan dauden elektroien gorabeherak, gorabehera hauen erantzule diren koru uhinak, eta Lurretik ikusten diren auroren argiaren indarrean izaten diren aldaketak”.

Adituak etorkizunari begira irekitzen diren aukerak azpimarratu ditu. “Ereduetan azaldutako aztarnen kokapena eta behatutako kokapena alderatuta, teknika honek izugarrizko potentziala dauka orain ditugun eredu magnetikoen ereduak frogatzeko eta txukuntzeko”.

Erreferentzia bibliografikoa:

Kasahara, S. et al. Pulsating aurora from electron scattering by chorus waves. Nature volume 554, pages 337–340, (15 February 2018), DOI:10.1038/nature25505

———————————————————————————-

Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

———————————————————————————-

Iruzkin 1

Eman iritzia

Asteon zientzia begi-bistan #191 - Zientzia Kaiera

[…] sorreraren mekanismoa argitzea lortu dute zientzialariek. Nola sortzen dira argi ikusgarriak? Testuan azaltzen zaigu: Eguzki haizeak bidalitako partikulak Lurraren eremu magnetikoaren poderioz planetara inguratzen […]

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>