Teadlased on juba mõnda aega teadnud, et Maa atmosfäär kaotab iga päev mitusada tonni hapnikku. Nad mõistavad, kuidas see hapnikukaotus toimub Maa öösel, kuid nad pole kindlad, kuidas see toimub päeval. Nad teavad aga ühte asja; need juhtuvad aurude ajal.
NASA Maa observatooriumi pressiteate kohaselt pole kaks hapniku väljavoolu sündmust täpselt ühesugused, mis muudab nende mõistmise väljakutseks. Nad nimetavad sündmusi „gaasi purskkaevudeks”, mis auraalse tegevuse ajal Maast põgenevad, ja Maa observatooriumi ülesanne on nende mõistmine.
Missioon on osa NASA Maa seirekeskuse programmist nimega VISIONS-2 (ioonide väljavoolu visualiseerimine neutraalse aatomi tuvastamise kaudu-2) ja see nõuab teatavaid tingimusi. See asub mõjuval põhjusel Norras Svalbardis Ny Alesundis. See on maailmas kõige põhjapoolsem aastaringne tsiviilelanikkond. Sellel on aastaringselt jäävaba sadam ja kaasaegne raketiheitmisvõimalus. Siin pole ka talveööl päikest, mis segaks aurorate uurimist.
Kuid seal on veel midagi, mis muudab selle VISIONS-2 missiooni jaoks ideaalseks. Igal hommikul möödub Ny Alesund Maa magnetmulli nõrga koha all. Nõrk koht on nagu lehter, mis suunab ägeda päikesetuule meie ülemisse atmosfääri. See põhjustab auraalseid väljavaateid ja keedab meie atmosfääri gaasid auraalses purskkaevus kosmose vaakumisse.
Hiljuti lasid VISIONS-2ga teadlased välja kaks sondraketti, et uurida hapniku kadu aurude ajal. Rakettmürsud on väikesed, sihitud raketid, mida saab kiiresti lasta. Sel juhul laaditi kaks raketti kaamerate ja muude instrumentidega ning valmistati ette laskmiseks.
Stardimeeskond peab olema väga kannatlik. Kuid loomulikult on neil tehnoloogia ka nende poolel. Nad ei pea ootama, kuni nad auravat näevad. Tänu DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) satelliidile on nad aurorava märganud.
DSCOVR on NOAA päikesetuule vaatluskeskus. See istub Maa ja Päikese vahel LaGrange'i kohas ja teatab VISIONS-2 meeskonnale, kui päikesetuul on piisavalt võimas ja orienteeritud aurorate tekitamiseks õigele teele. Parimal juhul saab meeskond umbes tunni hoiatuse.
Isegi edasijõudnud hoiatamise korral on meeskond ettevaatlik. Kui päikesetuul osutub liiga nõrgaks, siis on nad kaatrit raisanud. Kui Maa atmosfääri maapealsed tuuleolud on liiga tugevad, on see ka probleem. Raketid on juhita, nii et tuule arvestamiseks peavad nad enne laskmist olema orienteeritud. Õnneks on meeskonna käsutuses veel üks tööriist - ilmapallid käivitati vajaduse korral iga 30 minuti järel tuule testimiseks.
„Meil oli nende väga keerukate ja võimekate koormate ülesehitamisel nii hämmastav kogemus ...” - Doona Rowland, NASA Goddardi kosmoselennukeskuse uurija.
Raketid lavastati Ny-Ålesundis, Svalbardis (Norra) ja teadlased ootasid enne paari laskmist aurora. 7. detsembril 2018 lasid teadlased aurora käigus kaks raketti. Allpool olev foto on rakettide pikk kokkupuude, mis haarab mõlemad kaatrid, isegi kui need toimusid paariminutiliste vahedega.
Missioon kasutas paari raketti, nii et nad saaksid kasutada segu erinevatest instrumentidest. Mõni instrument nõudis ketrusplatvormi ja mõni mitte. Paar minutit kestnud raketipaar võimaldas ka sarnastel instrumentidel aja jooksul näitu võtta. Ülaltoodud pilt näitab kahe raketi esimese astme süttimist ja läbipõlemist, kuna nad saadeti missioonile uurida hapniku kadu Maa atmosfääris.
"Meil oli selline hämmastav kogemus nende väga keerukate ja võimekate koormate ülesehitamisel, nende integreerimisel ja testimisel Wallopsis ning seejärel põllule viimisel," ütles missiooni peauurija ja NASA Goddardi kosmoselennukeskuse kosmosefüüsik Doug Rowland. "Käivitamine oli väga emotsionaalne hetk, seda enam, kui nägime, et kõik instrumendid olid hästi esitanud ja teadustingimused olid head."
Pärast laskmist on raketil kümme minutit aega, et atmosfääri purskkaevus oma tööd teha. Neutraalsete aatomite kuvamiskaamerad ehitavad purskkaevust pildi nii seest kui ka väljastpoolt. Auroraalne kaamera dokumenteerib aurorat ennast, selle temperatuuri, intensiivsust ja kõrgust. Kui kõik läheb hästi, autasustatakse uurimisrühma teaduse müüriga.
7. detsembri käivitamine näib olevat olnud edukas. Varasem andmete vaatamine näitab, et mõõteriistad toimisid korralikult ja tagastasid kavandatud andmed. "Ma usun, et me nägime atmosfääri purskkaevu," ütles Rowland. Andmeid tuleb veel analüüsida ja skaleerida, "kuid meil võib selle kohta olla tõendeid mitmest vaatenurgast."
Maa on ilmselgelt dünaamiline, elav, aktiivne planeet. Siin toimub palju. VISIONS-2 projekt on loodud mitte ainult selleks, et aidata meil paremini mõista omaenda planeeti, aga ka teisi planeete. Millised planeedid on elamiskõlblikud? Miks mõned on nii lohutud? Kuidas kaotas planeet nagu Mars, millel kunagi oli atmosfäär, selle?
Maa atmosfäär ei kao kuskil peagi. Igatahes alles siis, kui päike läheb punaseks hiiglaslikuks umbes 5 miljardi aasta pärast. Sel kaugel ajahetkel keedab laienev Päike meie atmosfääri nagu mitte midagi. Siis oleme valmis.
Nende aurude ajal Maa atmosfäärist kadunud hapniku (ja vesiniku) kogus on minimaalne. Mitusada tonni päevas võib tunduda palju, kuid see pole nii. Igal juhul aitab fotosüntees hapnikku taastada. See on siiski oluline pusle mõista selle kohta, kuidas asjad toimivad ja millised on Maa ja selle tähe suhete üksikasjad.
- Pressiteade: Atmosfääri põgenemise kaardistamise poole Maalt
- Maa vaatluskeskuse märkused väljalt: Aurora varitsus
- DSCOVR: Deep Space Climate Observatory
- Cornelli ülikooli küsimus ja astronoom: mitu meteoriiti tabab Maad aastas?
