Už od prvého storočia vedci, filozofi a novinári zaznamenávali občasný výskyt "svetlých nocí", keď nevysvetliteľná žiara na nočnej oblohe umožňuje pozorovateľom vidieť vzdialené hory, čítať noviny alebo kontrolovať ich hodinky.
Nová štúdia prijatá na zverejnenie v časopise Geophysical Research Letters, časopise Americkej geofyzikálnej únie, využíva satelitné údaje na možné vysvetlenie týchto záhadných historických javov.
Autori v článku hovoria, že keď sa vlny v hornej atmosfére na konkrétnych miestach na Zemi zblížia a prekryjú, zosilní sa tam prirodzene sa vyskytujúce airglow žiarenie. Airglow žarnie je slabé svetlo na nočnej oblohe, ktoré je často zelené, kvôli aktivitám atómov kyslíka v hornej atmosfére. Za normálnych okolností si ľudia airglow nevšimnú , ale za "svetlých nocí" môže byť viditeľné voľným okom, produkujúc nevysvetliteľnú žiaru podrobne popísanú v historických pozorovaniach.
Len málo ľudí, ak takí vôbec existujú, pozoruje "svetlé noci" kvôli rozsiahlemu svetelnému znečisteniu, no nové zistenia ukazujú, že stále môžu byť viditeľné v odľahlých oblastiach. Jasný airglow žiarenie môže byť problémom pre astronómov, ktorí musia zápasiť so svetlom "navyše" pri pozorovaní pomocou ďalekohľadov.
"Svetlé noci existujú a sú súčasťou variability airglow žiarenia, ktorú možno pozorovať pomocou satelitov," povedal Gordon Shepherd, aeronóm na York University in Toronto v Kanade a hlavný autorom novej štúdie.
Rôzne vrstvy airgow žiarenia je možné vidieť z Medzinárodnej kozmickej stanice ISS, ktorá obieha okolo Zeme. Veľmi tenká zelená vrstva nad spodkom okna sa nachádza 95 kilometrov nad povrchom Zeme; Červená oblasť vyššie je iný typ airglow žiarenia. Obdĺžnik reprezentuje časť airglow žiarenia meranú v jednom zobrazení WINDII.
Historická záhada
Historické záznamy svetlých nocí sú stáročia staré. Plinius starší, opísali svetlé noci týmito slovami: "Fenomén bežne nazývaný nočné slnko, t.j. svetlo vyžarujúce z neba v noci, bolo vidieť počas konzulátu C. Caeciliusa a Cn. Papiriusa (~ 113 p.n.l.) a mnohokrát inokedy, dávajúc noci vzhľad dňa."
V európskych novinách a vedeckej literatúre sú zaznemenané pozorovania týchto udalostí v rokoch 1783, 1908 a 1916.
"Historický záznam je taký koherentný a po stáročia sa opakuje, popisy (svetlých nocí) sú veľmi podobné," povedal Shepherd.
Moderné pozorovania svetlých nocí zo Zeme prakticky neexistujú. Dokonca aj výskumníci airglow žiarenia ako Shepherd a jeho kolegovia nikdy na vlastné oči nevideli fenomén nazývaný svetlá noc. Ale aj pred príchodom umelého osvetlenia boli svetlé noci zriedkavé a vysoko lokalizované.
"Svetlé noci zmizli," povedal Shepherd. "Nikto ich nevidí, nikto o nich nehovorí, ani ich nezaznamenáva, ale je to stále zaujímavý fenomén."
Airglow žiarenie možno vidieť z Medzinárodnej vesmírnej stanice ISS ako zelenú bublinu kopírujúcu líniu horizontu 95 kilometrov nad zemským povrchom. Credit: NASA
Airglow anomálie
Shepherd vedel o historických pozorovaniach a videl svetlé noci, v údajoch o airglow žiarení z detektoru WINDII, ktorý bol na palube výskumného satelitu NASU pre výskum hornej atmosféry Upper Atmosphere Research Satellit (1991-2005), ale nedokázal vysvetliť, čo tieto javy spôsobuje.
Spolu so spoluautorom článku, Youngmin Cho-m, výskumným pracovníkom na Yorkskej univerzite, hľadali mechanizmy, ktoré spôsobili, že airglow žiarenie sa zvýši na viditeľné úrovne na konkrétnych miestach.
Airglow pochádza z emisií svetla rôznych farieb pochádzajúceho z chemických reakcií v hornej časti atmosféry. Zelená časť airglow sa vyskytuje, keď svetlo zo Slnka rozdelí molekulárny kyslík do jednotlivých atómov kyslíka. Keď sa atómy rekombinujú (spájajú do molekúl), odovzdávajú nadbytočnú energiu vo forme fotónov v zelenej časti spektra viditeľného svetla a dávajú oblohe zelenavý nádych.
Aby našli faktory, ktoré by spôsobili zvýšenie úrovne airglow žiarenia a vytvárali svetlé noci, výskumníci vyhľadali v dvoch rokoch údajov detektoru WINDII nezvyčajné profily airglow žaiarenia, vynechávajúce meteory a aurory, ktoré majú svoje vlastné odlišné podpisy (svetelené charakteristiky). Identifikovali 11 udalostí, v ktorých WINDII zistil výrazné nárasty airglow žiarenia, ktoré by boli viditeľné pre ľudské oko, dve z nich podrobne popísané v štúdii.
Nakoniec sa výskyt udalostí zhodli s vzostupmi a poklesmi zónových vĺn, veľkými vlnami v hornej atmosfére, ktoré sa pohybujú okolo zemegule a sú ovplyvnené počasím. Keď sa vrcholy niektorých vĺn stretli, vytvorili jasné nočné udalosti, ktoré by mohli trvať na konkrétnom mieste niekoľko nocí. Tieto udalosti boli štyri až desaťkrát jasnejšie ako normálna úroveň airglow žiarenia a mohli by byť zodpovedné za historické pozorovania svetlých nocí.
"Táto štúdia je veľmi jasný a nový prístup k starej záhade, čo robí niektoré nočné oblohy také pozoruhodne jasné a odpoveďou je atmosférická dynamika," povedal Jürgen Scheer, aeronóm v Instituto de Astronomía y Física del Espacio v Buenos Aires, ktorý nepracoval na štúdii. "Teraz máme dobrý nápad, aké dynamické javy sú za udalosťami s extrémnym jasom."
Pozorujte jasnú noc
Z ich údajov výskumníci odhadujú, že na konkrétnom mieste viditeľné svetlé noci sa vyskytujú len raz za rok a ich pozorovanie je možné, keď sa pozorovateľ pozerá zo vzdialeného miesta počas bezmesačnej noci s očami už prispôsobenými na tmu. Shepherd odhaduje, že jasná noc sa objavuje niekde na Zemi, v rôznych geografických dĺžkach, približne v prípade 7 percent nocí.
Ak astronóm chce osobne zažiť jasnú noc, Shepherdovi sa zdá, že vedci môžu predvídať ich výskyt, ak budú nepretržite sledovať vlny, aby mohli vypočítať, kedy sa ich vrcholy prelínajú.
Ďalšou výzvou bude reprodukovanie pozorovanej konvergencie týchto vĺn prostredníctvom modelovania a zváženie účinkov iných typov vĺn v atmosfére, povedal Scheer.
"Možno je to takmer mŕtva otázka," povedal Shepherd. "Ja mám posledné slovo, než zomrie."
Článok je 30 voľne prístupný na adrese: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL074014/pdf
Zdroj: news.agu.org
Pridať nový komentár