Voor millennia, mensen op de hoge breedtegraden zijn geboeid door aurora's - het noorder- en zuiderlicht. Maar zelfs na al die tijd, het lijkt het etherische, dansende lichtlinten boven de aarde hebben nog steeds enkele geheimen.

In een nieuwe studie, natuurkundigen onder leiding van de Universiteit van Iowa melden een nieuwe functie van de atmosferische lichtshow van de aarde. Als ik een video bekijk die bijna twee decennia geleden is gemaakt, de onderzoekers beschrijven meerdere gevallen waarin een deel van de diffuse aurora - de zwakke, achtergrondachtige gloed die het levendigere licht vergezelt dat gewoonlijk wordt geassocieerd met aurora's - wordt donker, alsof het wordt geschrobd door een gigantische vloeipapier. Vervolgens, na een korte tijd, het verduisterde gedeelte verschijnt plotseling weer.

De onderzoekers zeggen dat het gedrag, die ze "diffuse poollichtgommen, " is nooit genoemd in de wetenschappelijke literatuur. De bevindingen verschijnen in de Journal of Geophysical Research Ruimtefysica .

Aurora's treden op wanneer geladen deeltjes die uit de zon stromen - de zonnewind genoemd - interageren met de beschermende magnetische bel van de aarde. Sommige van die deeltjes ontsnappen en vallen naar onze planeet, en de energie die vrijkomt tijdens hun botsingen met gassen in de atmosfeer van de aarde wekt het licht op dat geassocieerd wordt met aurora's.

"Het grootste ding over deze gummen dat we niet eerder wisten, maar nu weten, is dat ze bestaan, " zegt Allison Jaynes, assistent-professor bij de afdeling Natuur- en Sterrenkunde in Iowa en co-auteur van de studie. "Het roept de vraag op:zijn dit een veelvoorkomend fenomeen dat over het hoofd is gezien, of zijn ze zeldzaam?

"Weten dat ze bestaan, betekent dat er een proces is dat ze creëert, "Jaynes vervolgt, "en het kan een proces zijn waar we nog niet naar zijn begonnen te kijken, omdat we tot nu toe niet wisten dat ze plaatsvonden."

Het was op 15 maart 2002, dat David Knudsen, een natuurkundige aan de Universiteit van Calgary, een videocamera opzetten in Churchill, een stad aan de Hudsonbaai in Canada, aurora's te filmen. De groep van Knudsen was een beetje ontmoedigd; de voorspelling vroeg om duidelijk, donkere luchten - normaal gesproken perfecte omstandigheden om aurora's te bekijken - maar er was geen verblindende verlichting. Nog altijd, het team gebruikte een camera die speciaal is ontworpen om licht op een laag niveau vast te leggen, net als een nachtkijker.

Hoewel de wetenschappers voornamelijk duisternis zagen toen ze met hun eigen ogen naar boven staarden, de camera pikte allerlei soorten poollicht op, inclusief een ongebruikelijke volgorde waarbij delen van de diffuse aurora verdwenen, kwam toen terug.

Knudsen, kijken naar de video terwijl deze werd opgenomen, krabbelde in zijn notitieboekje, "pulserende 'black-out' diffuse gloed, die zich vervolgens gedurende enkele seconden vult."

"Wat mij verbaasde, en waarom schreef ik het in het notitieboekje, is wanneer een patch helderder en uitgeschakeld wordt, de achtergrond diffuse aurora werd gewist. Het ging weg, " zegt Knudsen, een fort dodge, Iowa, native die al meer dan 35 jaar aurora bestudeert en co-auteur is van de studie. "Er zat een gat in de diffuse aurora. En dan zou dat gat zich na een halve minuut of zo weer vullen. Zoiets had ik nog nooit eerder gezien."

De notitie sluimerde, en de video niet bestudeerd, totdat Jaynes van Iowa het aan de afgestudeerde student Riley Troyer overhandigde om het te onderzoeken. Jaynes hoorde over de opname van Knudsen tijdens een wetenschappelijke bijeenkomst in 2010 en verwees een paar jaar later naar de gumnotitie in haar proefschrift over diffuse aurora. Nu op de faculteit in Iowa, ze wilde meer weten over het fenomeen.

"Ik wist dat er iets was. Ik wist dat het anders en uniek was, " zegt Jaynes, universitair docent bij de vakgroep Natuur- en Sterrenkunde. "Ik had wat ideeën hoe het geanalyseerd kon worden, maar dat had ik nog niet gedaan. Ik gaf het aan Riley, en hij ging veel verder door zijn eigen manier te bedenken om de gegevens te analyseren en een aantal belangrijke conclusies te trekken."

Troyer, van Fairbanks, Alaska, nam de opdracht met verve aan.

"Ik heb honderden aurora's zien opgroeien, " zegt Troyer, die in zijn derde jaar van doctoraatsstudies in Iowa zit. "Ze maken deel uit van mijn erfgoed, iets dat ik kan bestuderen terwijl ik de banden met waar ik vandaan kom bewaar.

Troyer heeft een softwareprogramma gemaakt om frames in de video in te toetsen wanneer de vage gummen zichtbaar waren. In alles, hij catalogiseerde 22 gumgebeurtenissen in de twee uur durende opname.

"Het meest waardevolle dat we hebben gevonden, is laten zien hoe lang het duurt voordat de aurora van een gumgebeurtenis (wanneer de diffuse aurora is uitgewist) weer wordt gevuld of gekleurd, " zegt Troyer, wie is de corresponderende auteur van het artikel, "en hoe lang het duurt om van die gewiste staat terug te gaan naar diffuse aurora. Als je daar een waarde aan hebt, zal dat helpen bij toekomstige modellering van magnetische velden."

Jaynes zegt dat leren over diffuse poollichtgommen vergelijkbaar is met het bestuderen van DNA om het hele menselijk lichaam te begrijpen.

"Deeltjes die vanuit de ruimte in onze atmosfeer vallen, kunnen onze atmosferische lagen en ons klimaat beïnvloeden, "zegt Jaynes. "Hoewel deeltjes met diffuse aurora misschien niet de belangrijkste oorzaak zijn, het zijn kleinere bouwstenen die ons kunnen helpen het aurora-systeem als geheel te begrijpen, en kan ons begrip verbreden hoe aurora's plaatsvinden op andere planeten in ons zonnestelsel."