Aurora's, ook bekend als Noorder- of Zuiderlicht, afhankelijk van waar ze voorkomen, zijn natuurlijke vertoningen van licht aan de aardse hemel. Typisch, deze lichten zijn 's nachts zwak aanwezig. Echter, soms, deze anders vage kenmerken exploderen in helderheid en kunnen zelfs uiteenvallen in afzonderlijke gloeiende kenmerken, verschijnen als spectaculaire uitbarstingen van lichtgevende manifestaties. Dit opvallende en pittoreske fenomeen staat bekend als een poollichtbreuk.

Nutsvoorzieningen, Japanse wetenschappers hebben kwantitatief bevestigd hoe energiek dit fenomeen kan zijn. Door gebruik te maken van een combinatie van geavanceerde, op de grond gebaseerde technologie en nieuwe ruimteobservaties, ze hebben de essentiële rol aangetoond van een poollichtbreuk bij het ioniseren van de diepe atmosfeer. Het onderzoek bevordert het begrip van een van de meest visueel verbluffende natuurlijke fenomenen. De bevindingen zijn gepubliceerd in Aarde, Planeten en ruimte op 23 januari, 2019.

De zon vuurt stralen van geladen deeltjes af, of plasma, richting aarde. Ook wel zonnewinden genoemd, dit plasma bestaat grotendeels uit elektronen, protonen en alfadeeltjes. Wanneer deze deeltjes interageren met het aardmagnetisch veld, elektrische stromen worden gedragen door elektronen in de atmosfeer van de aarde. Deze reactie tussen de elektronen en hun atmosferische bestanddelen zendt licht uit van verschillende kleur en complexiteit, zichtbaar als een aurora. Echter, er is weinig bekend over hoe energiek de elektronen kunnen zijn wanneer deze lichten exploderen in de verbluffende lichtshows die bekend staan ​​als auroral break-ups. Tot dusver, de veronderstelling is geweest dat elektronen van een bepaald energieniveau verantwoordelijk zijn voor dit zeldzame fenomeen.

In de nieuwe studie de wetenschappers melden dat, in tegenstelling tot het conventionele denken, een specifiek type elektronen met veel hogere energie, stralingsgordel elektronen genoemd, zijn betrokken bij het uiteenvallen van het poollicht. Vernoemd naar hun locatie in de stralingsgordel van de aarde, stralingsgordel-elektronen waren eerder niet duidelijk geassocieerd met het uiteenvallen van poollicht. Het onderzoeksteam baseerde zijn conclusies op een dataset verzameld via geavanceerde technologie en simulaties.

"De elektronen van de stralingsgordel komen vrij uit het aardmagnetisch veld en laden de mesosfeer op tijdens het uiteenvallen van de poollicht. Dit feit werd kwantitatief bevestigd door zowel geavanceerde, grondgebonden en nieuwe ruimtewaarnemingen, " voegt Ryuho Kataoka toe, doctoraat, universitair hoofddocent aan het National Institute of Polar Research en de corresponderende auteur. "Deze studie geeft ook een goed voorbeeld hoe Arase-satelliet en PANSY-radar kunnen samenwerken om het verband tussen ruimte en atmosfeer te begrijpen."

In hun toekomstige onderzoeksinspanningen, Professor Kataoka en zijn team hopen te begrijpen hoe de elektronen van de stralingsgordel vrijkomen tijdens de korte periode van het uiteenvallen van het poollicht. "Het uiteindelijke doel is om het samenspel tussen aurora's en stralingsgordels te begrijpen, ', voegt professor Kataoka toe.