В новом исследовании, опубликованном в Geophysical Research Letters, ученые представили глобальные наблюдения необычного полярного сияния, которое связано с углекислым газом. Они использовали спутниковые измерения.
Один из слоев атмосферы — термосфера, которая находится на высоте от 80 км до 700 км над поверхностью Земли, перекрывая ионосферу заряженными ионами и электронами. На дне термосферы находится «край космоса», также известный как линия Кармана, на высоте около 100 км. Линия Кармана обозначает высоту, на которой вращаются спутники. В основном, полярные сияния происходят в области термосферы и ионосферы атмосферы Земли. Часто наблюдаемые зеленые и красные сияния встречаются на высоте около 100 км и 250 км, соответственно.
Когда энергетические частицы врезаются в атмосферу Земли, они взаимодействуют со смесью атомов и молекул. Одной из них является углекислый газ. Хотя он известен своим воздействием на тропосферу как парниковый газ, также двуокись углерода существует в следовых количествах в атмосфере Земли на краю космоса.
Высоко над Землей, около 90 км, углекислый газ «вибрирует» во время полярного сияния, излучая больше инфракрасного он света, чем обычно наблюдается в атмосфере.
Для наблюдения за повышенными инфракрасными сигналами от углекислого газа во время полярного сияния ученые использовали атмосферный инфракрасный эхолот, который ежедневно собирает инфракрасную энергию, выбрасываемую с поверхности и атмосферы Земли по всему миру. Его данные обеспечивают трехмерные измерения температуры и водяного пара через атмосферный столб и множество микрогазов, свойств поверхности и облаков на борту спутника НАСА Aqua.
Ученые наблюдали повышенные инфракрасные сигналы от углекислого газа во время полярного сияния. Работа по изоляции этих выбросов предоставляет набор данных для будущих исследований по изучению осадок полярных сияний и энергетических частиц во всем мире.
«Выбросы полярного сияния диоксида углерода происходят в регионе, который мы считаем краем космоса, немного ниже по высоте, чем там, где спутники обычно вращаются. Наблюдения могут дать представление о физических процессах, связанных с полярным сиянием», — пишут ученые.
Хотя ранее было известно, что углекислый газ может возбуждать во время полярного сияния, этот набор данных и метод анализа обеспечивают первые ежедневные глобальные наблюдения над регионами северного и южного полушарий с помощью спутникового прибора для наблюдения за надир. Спутниковые измерения охватывают более 20 лет и их можно использовать для будущих исследований взаимодействия полярного сияния и энергетических частиц с атмосферой Земли.
Читать далее:
В Монголии нашли артефакт, напоминающий фаллос: ему около 42 000 лет
Наблюдения самого мощного гамма-всплеска меняют представления об этом явлении
ИИ определил три химических соединения, замедляющих старение
Фото на обложке: pixnio