Nieuwe resultaten van NASA-satellietgegevens laten zien dat ruimteweer - de veranderende omstandigheden in de ruimte aangedreven door de zon - de heetste en hoogste atmosferische laag van de aarde kan opwarmen.

De bevindingen, gepubliceerd in juli in Geofysische onderzoeksbrieven , gebruikte gegevens van NASA's Global Observations of the Limb and Disk, of GOUD missie. Gelanceerd in 2018 aan boord van de SES-14 communicatiesatelliet, GOUD kijkt neer op de bovenste atmosfeer van de aarde vanuit wat bekend staat als geosynchrone baan, effectief "zwevend" over het westelijk halfrond terwijl de aarde draait. De unieke positie van GOLD geeft het een stabiel beeld van een heel gezicht van de wereld - de schijf genaamd - waar het elke 30 minuten de temperatuur van de bovenste atmosfeer van de aarde scant.

GOLD scant de thermosfeer vanuit een positie in een geostationaire baan, die op een bepaalde plek op aarde blijft terwijl hij draait en de planeet roteert. Krediet:NASA's Goddard Space Flight Center/Tom Bridgman

"We hebben resultaten gevonden die voorheen niet mogelijk waren vanwege het soort gegevens dat we van GOLD krijgen, " zei Fazlul Laskar, die het onderzoek leidde. Dr. Laskar is een onderzoeksmedewerker bij het Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica aan de Universiteit van Colorado, Kei.

Van zijn stok ongeveer 22, 000 mijl (35, 400 kilometer) boven ons, GOUD kijkt neer op de thermosfeer, een gebied in de atmosfeer van de aarde tussen ongeveer 53 en 373 mijl (85 en 600 kilometer) hoog. De thermosfeer is de thuisbasis van de aurora, het internationale ruimtestation, en de hoogste temperaturen in de atmosfeer van de aarde, tot 2, 700 ° F (1, 500 °C). Het bereikt zulke ongelooflijke temperaturen door de hoogenergetische röntgenstralen en extreme ultraviolette stralen van de zon te absorberen, de thermosfeer verwarmen en voorkomen dat dit soort licht de grond bereikt.

Maar de nieuwe bevindingen wijzen op enige verwarming die niet wordt aangedreven door zonlicht, maar in plaats daarvan door de zonnewind - de deeltjes en magnetische velden ontsnappen voortdurend aan de zon.

De zonnewind waait altijd, maar sterkere windstoten kunnen het magnetische veld van de aarde verstoren, het induceren van zogenaamde geomagnetische activiteit. Laskar en zijn medewerkers vergeleken dagen met meer geomagnetische activiteit met dagen met minder, en vond een toename van meer dan 160 ° F (90 ° C) in thermosferische temperaturen. Magnetische storingen, gedreven door de zon, waren de heetste atmosferische laag van de aarde aan het opwarmen.

Er werd enige mate van verwarming verwacht nabij de polen van de aarde, waar een zwak punt in ons magnetische veld ervoor zorgt dat er wat zonnewind in onze bovenste atmosfeer kan stromen. Maar de gegevens van GOLD toonden temperatuurstijgingen over de hele wereld - zelfs in de buurt van de evenaar, ver van elke inkomende zonnewind.

Laskar en collega's suggereren dat het te maken heeft met veranderende circulatiepatronen. Er is een werveling van lucht hoog boven ons - een wereldwijde circulatie die lucht van de evenaar naar de polen duwt en op lagere hoogten weer terug. Terwijl de zonnewind de thermosfeer nabij de polen binnenstroomt, de toegevoegde energie kan dit circulatiepatroon veranderen, stuwende wind en atmosferische compressie die zelfs ver weg de temperatuur kan verhogen.

Veranderende bloedsomloop zou ook ten grondslag kunnen liggen aan een andere verrassende bevinding. De gegevens van GOLD toonden aan dat de hoeveelheid toegevoegde warmte afhing van het tijdstip van de dag. Het team ontdekte een sterker effect in de ochtenduren dan in de middag. Ze vermoeden dat geomagnetische activiteit vooral de circulatie tijdens de nacht en vroege ochtenduren zou kunnen versterken, hoewel deze verklaring in verdere studies op bevestiging wacht.

Laskar was het meest onder de indruk van de subtiliteit van de veranderingen die ze in de gegevens van GOLD konden ontdekken.

"Vroeger geloofden we dat alleen prominente geomagnetische gebeurtenissen de thermosfeer konden veranderen, " zei Laskar. "We zien nu dat zelfs een kleine activiteit een impact kan hebben."

Met zijn gestage stroom van temperatuurmetingen, GOLD schildert een beeld van een hogere atmosfeer die veel gevoeliger is voor de magnetische omstandigheden rond de aarde dan eerder werd gedacht.