అలాస్కా విశ్వవిద్యాలయం ఫెయిర్‌బ్యాంక్స్ శాస్త్రవేత్త నేతృత్వంలోని 2021 ప్రయోగం నుండి కొత్తగా ప్రచురించబడిన ఫలితాలు ఆకాశంలో వేగంగా నృత్యం చేసే అరోరాస్ రకాన్ని సృష్టించే కణ-స్థాయి ప్రక్రియలను బహిర్గతం చేయడం ప్రారంభించాయి.
కైనెటిక్-స్కేల్ ఎనర్జీ మరియు మొమెంటం ట్రాన్స్‌పోర్ట్ ఎక్స్‌పెరిమెంట్ — కినెట్-ఎక్స్ — మే 16, 2021న వర్జీనియాలోని NASA యొక్క వాలోప్స్ ఫ్లైట్ ఫెసిలిటీ నుండి తొమ్మిది రోజుల లాంచ్ విండో యొక్క చివరి రాత్రి చివరి నిమిషాల్లో ఎత్తివేయబడింది.
ప్రయోగ ఫలితాలపై UAF ప్రొఫెసర్ పీటర్ డెలామెర్ యొక్క విశ్లేషణ నవంబర్ 19న ప్రచురించబడింది ప్లాస్మా యొక్క భౌతికశాస్త్రం.
“మిరుమిట్లుగొలిపే లైట్లు చాలా క్లిష్టంగా ఉన్నాయి” అని డెలామెర్ చెప్పారు. “అక్కడ చాలా జరుగుతున్నాయి మరియు భూమి యొక్క అంతరిక్ష వాతావరణంలో చాలా జరుగుతున్నాయి, అది మనం గమనించే వాటికి దారితీస్తుంది.
“వ్యవస్థలో కారణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం చాలా కష్టం, ఎందుకంటే అరోరాలో మనం గమనించే కాంతికి దారితీసే అంతరిక్షంలో ఏమి జరుగుతుందో మాకు ఖచ్చితంగా తెలియదు,” అని అతను చెప్పాడు. “KiNET-X అనేది అరోరా యొక్క మరిన్ని రహస్యాలను బహిర్గతం చేసే అత్యంత విజయవంతమైన ప్రయోగం.”
NASA యొక్క అతిపెద్ద సౌండింగ్ రాకెట్‌లలో ఒకటి అట్లాంటిక్ మహాసముద్రం మీదుగా అయానోస్పియర్‌లోకి దూసుకెళ్లింది మరియు బేరియం థర్మైట్ యొక్క రెండు డబ్బాలను విడుదల చేసింది. అప్పుడు డబ్బాలు పేల్చబడ్డాయి, ఒకటి 249 మైళ్ల ఎత్తులో మరియు ఒకటి 90 సెకన్ల తర్వాత బెర్ముడా సమీపంలో 186 మైళ్ల దిగువన ఉన్న పథంలో. ఫలితంగా ఏర్పడిన మేఘాలను బెర్ముడా వద్ద నేలపై మరియు NASA పరిశోధనా విమానం ద్వారా పర్యవేక్షించారు.
ఈ ప్రయోగం ఒక నిమిషం స్కేల్‌లో, సౌర గాలి యొక్క తక్కువ శక్తి అధిక శక్తిగా మారే వాతావరణాన్ని ప్రతిబింబించే లక్ష్యంతో ఉంది, ఇది వివిక్త అరోరా అని పిలువబడే వేగంగా కదిలే మరియు మెరిసే కర్టెన్‌లను సృష్టిస్తుంది. KiNET-X ద్వారా, డెలామేర్ మరియు ప్రయోగంలో సహచరులు ఎలక్ట్రాన్లు ఎలా వేగవంతం అవుతాయో అర్థం చేసుకోవడానికి దగ్గరగా ఉన్నారు.
“మేము శక్తివంత ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉత్పత్తి చేసాము” అని డెలామెర్ చెప్పారు. “అరోరాను తయారు చేయడానికి మేము వాటిని తగినంతగా ఉత్పత్తి చేయలేదు, కానీ ఎలక్ట్రాన్ ఎనర్జైజేషన్‌తో అనుబంధించబడిన ప్రాథమిక భౌతికశాస్త్రం ప్రయోగంలో ఉంది.”
ఈ ప్రయోగం ఆల్ఫ్వెన్ వేవ్‌ను సృష్టించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది, ఇది సూర్యుని బాహ్య వాతావరణం, భూమి యొక్క అయస్కాంత గోళం మరియు సౌర వ్యవస్థలోని ఇతర ప్రదేశాలలో కనిపించే అయస్కాంతీకరించిన ప్లాస్మాలో ఉండే ఒక రకమైన తరంగాన్ని సృష్టించింది. ప్లాస్మా — ఎక్కువగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలతో కూడిన పదార్థం యొక్క ఒక రూపం — ప్రయోగశాలలు మరియు KiNET-X వంటి ప్రయోగాలలో కూడా సృష్టించబడుతుంది.
ప్లాస్మాలో ఆటంకాలు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ప్రభావితం చేసినప్పుడు ఆల్ఫ్వెన్ తరంగాలు ఉద్భవించాయి. ప్లాస్మా ఆటంకాలు సోలార్ ఫ్లేర్స్ నుండి రేణువులను అకస్మాత్తుగా ఇంజెక్షన్ చేయడం లేదా విభిన్న సాంద్రత కలిగిన రెండు ప్లాస్మాల పరస్పర చర్య వంటి వివిధ మార్గాల్లో సంభవించవచ్చు.
KINET-X చాలా ఎగువ వాతావరణంలోకి బేరియం ఇంజెక్షన్‌తో పరిసర ప్లాస్మాకు భంగం కలిగించడం ద్వారా ఆల్ఫ్వెన్ తరంగాన్ని సృష్టించింది.
సూర్యకాంతి బేరియంను అయోనైజ్డ్ ప్లాస్మాగా మార్చింది. రెండు ప్లాస్మా మేఘాలు సంకర్షణ చెంది, ఆల్ఫ్వెన్ వేవ్‌ను సృష్టించాయి.
ఆ ఆల్ఫ్వెన్ వేవ్ తక్షణమే గ్రహం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలకు సమాంతరంగా విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలను సృష్టించింది. మరియు, సిద్ధాంతీకరించినట్లుగా, ఆ విద్యుత్ క్షేత్రం అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలపై ఎలక్ట్రాన్‌లను గణనీయంగా వేగవంతం చేసింది.
“బేరియం ప్లాస్మా క్లౌడ్ ఒక క్లుప్త క్షణానికి పరిసర ప్లాస్మాతో కలిసి శక్తిని మరియు మొమెంటంను బదిలీ చేసిందని ఇది చూపించింది” అని డెలామెర్ చెప్పారు.
బదిలీ వేగవంతమైన బేరియం ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క చిన్న పుంజం వలె అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖ వెంట భూమి వైపు వెళుతుంది. ప్రయోగం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖ డేటాలో మాత్రమే పుంజం కనిపిస్తుంది.
“ఇది ఎలక్ట్రాన్ల అరోరల్ పుంజానికి సమానంగా ఉంటుంది” అని డెలామెర్ చెప్పారు.
అతను దానిని ప్రయోగం యొక్క “గోల్డెన్ డేటా పాయింట్” అని పిలుస్తాడు.
డెలామెర్ యొక్క డేటా ఇమేజరీలో ఆకుపచ్చ, నీలం మరియు పసుపు పిక్సెల్‌ల యొక్క వివిధ షేడ్స్‌గా మాత్రమే కనిపించే బీమ్ యొక్క విశ్లేషణ, డ్యాన్స్ నార్త్ లైట్‌లను రూపొందించడానికి కణాలకు ఏమి జరుగుతుందో తెలుసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడుతుంది.
ఫలితాలు ఇప్పటివరకు విజయవంతమైన ప్రాజెక్ట్‌ను చూపుతాయి, దాని ముందున్న ప్రయోగాల నుండి మరింత సమాచారాన్ని సేకరించేందుకు కూడా ఇది అనుమతించగలదు.
“అన్ని డేటా ఉత్పత్తులు మరియు సంఖ్యా అనుకరణలను ఉపయోగించి మొత్తం చిత్రాన్ని కలపడానికి ప్రయత్నించడం ఒక ప్రశ్న” అని డెలామెర్ చెప్పారు.
UAF జియోఫిజికల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌లో డాక్టోరల్ పరిశోధన చేస్తున్న ముగ్గురు UAF విద్యార్థులు కూడా పాల్గొన్నారు. మాథ్యూ బ్లాండిన్ వాలోప్స్ ఫ్లైట్ ఫెసిలిటీలో ఆప్టికల్ కార్యకలాపాలకు మద్దతు ఇచ్చాడు, కైలీ బ్రానింగ్ వర్జీనియాలోని లాంగ్లీ రీసెర్చ్ సెంటర్ నుండి నాసా గల్ఫ్‌స్ట్రీమ్ III విమానంలో కెమెరాలను ఆపరేట్ చేశాడు మరియు నాథన్ బార్న్స్ ఫెయిర్‌బ్యాంక్స్‌లో కంప్యూటర్ మోడలింగ్‌లో సహాయం చేశాడు.
ఈ ప్రయోగంలో డార్ట్‌మౌత్ కళాశాల, న్యూ హాంప్‌షైర్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు క్లెమ్సన్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి పరిశోధకులు మరియు పరికరాలు కూడా ఉన్నాయి.
