Misja GIRAFF pomoże lepiej poznać zorze polarne

Naukowcy z NASA w ramach misji GIRAFF wystrzelą dwie rakiety w niebo nad Alaską w nadziei na odkrycie, dlaczego niektóre zorze migoczą, inne pulsują, a jeszcze inne wydają się pełne dziur. Kluczowym celem badania będzie zrozumienie środowiska kosmicznego wokół naszej planety, które może wpływać zarówno na statki kosmiczne, jak i astronautów.
.Fizycy kosmiczni z Goddard Space Flight Center NASA w Greenbelt w stanie Maryland, od dawna zastanawiali się co powoduje, że elektrony błądzą w górnej atmosferze Ziemi. Badacze w ramach misji GIRAFF planują wystrzelić dwie rakiety, które przelecą przez aktywne zorze polarne, aby lepiej poznać te zjawiska i zbadać przyczynę czemu przybierają one różne kształty i wzory, czym się różnią i jak mogą wpływać na urządzenia elektroniczne.
Misja GIRAFF (Ground Imaging to Rocket investigation of Auroral Fast Features) obejmuje dwie rakiety, z których każda będzie przenosić ten sam zestaw instrumentów. Zostaną one wycelowane w różne podtypy zorzy: jedna w tak zwane zorze szybko pulsujące, które zapalają się i gasną kilka razy na sekundę, a druga w zorze migoczące, które robią to do 15 razy na sekundę.
Astronomowie podejrzewają, że szybko pulsujące i migoczące zorze polarne są napędzane przez różne procesy przyspieszania elektronów. Aby się o tym przekonać, naukowcy wystrzelą jedną rakietę w każdy rodzaj zorzy, mierząc energię, liczbę i względne czasy przybycia populacji elektronów, które je tworzą. Pomiary te, mogą ujawnić, które procesy przyspieszają cząstki oraz ograniczają ich występowanie w przestrzeni kosmicznej w pobliżu Ziemi.
W czasie kolejnej misji naukowcy będą badać również tak zwane „czarne zorze”, w których światło wydaje się zanikać. W ciągu ostatnich 25 lat obserwacje przeprowadzone przy użyciu satelitów Cluster należących do ESA i NASA, sugerowały, że te ciemne plamy mogą tworzyć się tam, gdzie normalnie napływający strumień elektronów zmienia kierunek, uciekając z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Oczywiście nie każda pusta przestrzeń w zorzy polarnej pasuje do tego opisu.
„Konieczne jest jednak wykrycie wychodzących elektronów, aby wiedzieć, że to prawdziwe zjawisko zorzy. W przeciwnym razie to nie jest czarna zorza, to po prostu jej brak” – Marilia Samara z NASA.
Astronomowie wystrzelą rakietę przez „czarną zorzę” i otaczające ją regiony, badając populacje elektronów podczas przelotu, aby zrozumieć, w jaki sposób i dlaczego następuje odwrócenie ich strumienia. Misja będzie nosić nazwę Black and Diffuse Aurora Science Surveyor.
.Nawet na Alasce, gdzie zorze polarne świecą przez większość zimowych nocy, przelecenie przez nie rakietą będzie wyzwaniem. Ponad wiatrami na Ziemi, zorze poruszają się według własnych zasad. Aby wiedzieć, kiedy wystrzelić rakietę, naukowcy będą śledzić zorze za pomocą kamer naziemnych w miejscu startu i w obserwatorium naziemnym w Venetie na Alasce.
Oprac. EG