В рамках миссии Ion-Neutral Coupling during Active Aurora (INCAA), NASA планирует запустить две ракеты в зону Aurora Borealis -  явления, более известного как Северное сияние, говорится в пресс-релизе космического агентства.  

Северное сияние привлекает не только туристов, но и представителей научного мира, которые изучают его в попытке узнать больше об эволюции нашей Вселенной. Благодаря открытию Юджином Паркером солнечных ветров мы знаем, что наше Солнце играет определенную роль в этом шоу естественного света, которое украшает ночное небо.

Северное сияние в районе Полярного круга. Radu Simion/iStock

Как образуются авроры?

За десятилетия научных исследований удалось выяснить, что воздух, которым мы дышим на земле, и воздух в верхних слоях нашей атмосферы - это не одно и то же. И если тот, что ближе к земле, довольно нейтрален и гармоничен, то по мере приближения к космосу природа воздуха сильно преображается.

Под воздействием энергии солнечных лучей молекулы газа теряют свои электроны и приобретают положительные заряды. Высокозаряженные газы переходят в состояние плазмы (в атмосфере не существует реальной границы, где заканчивается газообразное состояние и начинается состояние плазмы). Вернее, эти два слоя постоянно перемешиваются, говорится в пресс-релизе NASA.

Авроры возникают, когда электроны из околоземного пространства переходят в земную атмосферу и сталкиваются с нейтральными газами, воспламеняя их. Эти процессы сопровождаются трением и выделением тепла, а также к повышению температуры на границах между газообразными и плазменными слоями.

Концептуальная анимация, показывающая движение электронов по линиям магнитного поля Земли, которые сталкиваются с частицами в атмосфере Земли и порождают Аврору. Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/CILab/Bailee DesRocher

Миссия INCAA

Для того чтобы понять, как эти сияния влияют на пограничный слой и сколько тепла выделяется в результате их их появления, исследователи NASA намерены изучить это явление в непосредственной близости и для планируют запустить две зондирующие ракеты в  момент появления Авроры.

Зондирующая или геофизическая ракета - это небольшая беспилотная ракета, которая запускается в космос на короткий промежуток времени для проведения измерений, а затем возвращается обратно на Землю. Миссия NASA INCAA состоит из двух зондирующих ракет и каждая из них несет определенную полезную нагрузку.

Первая ракета выпустит паровые трассеры (безвредные химические вещества, подобные тем, что используются в пиротехнике), прежде чем достигнет максимальной высоты в 186 миль (300 километров). Паровые трассеры сформируют видимые с Земли облака, благодаря которым учёные смогут отследить атмосферные течения вблизи Авроры Бореалис.  Второй аппарат, который будет запущен сразу после первого, достигнет пиковой высоты в 125 миль (200 километров),  где измерит температуру и плотность плазмы внутри авроры и вокруг него.

Ученые NASA пока не могут точно сказать, какую именно информацию они рассчитывают получить от этих полетов, однако уже известно, что ракеты находятся на исследовательском полигоне Покер-Флэт (штат Аляска) и готовы отправиться в полет сразу, как только в небе появится это удивительное атмосферное явление.

Источники: NASA
 https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/sun/in-cold-polar-skies-nasa-rocket-will-watch-aurora-turn-up-the-heat/