هناك ليالٍ في أقصى الشمال يبدو فيها السماء حية بالألوان — ستائر من الأخضر والبنفسجي ترتعش ضد البرد. ومع ذلك، داخل تلك الموجات المتلألئة، لاحظ المراقبون أحيانًا شيئًا أغرب: جيوب من الظلام، تت漂漂 كغياب داخل الضوء. هذه ما يُسمى "الأضواء الشمالية السوداء" لا تتألق. إنها تطرح. وإلى هذا اللغز الهادئ، حولت ناسا مؤخرًا انتباهها.
من خطوط العرض العالية في ألاسكا، بالقرب من الدائرة القطبية الشمالية، أطلقت ناسا صواريخ توأمية غير مدارية لاستكشاف الفيزياء وراء هذه الميزات elusive. انطلقت المهام من ، مركز طويل الأمد للبحث في الأضواء الشمالية والغلاف الجوي تديره جامعة ألاسكا في فيربانكس بموجب عقد مع ناسا. لم يكن وجهتها الفضاء الخارجي بالمعنى الكوكبي، بل الحدود الديناميكية حيث يلتقي الغلاف الجوي للأرض بالجسيمات المشحونة المتدفقة من الشمس.
تولد الأضواء الشمالية من التفاعل — جسيمات الرياح الشمسية الموجهة بواسطة المجال المغناطيسي للأرض إلى الغلاف الجوي العلوي، حيث تتصادم مع ذرات الأكسجين والنيتروجين، مما يطلق الضوء. والنتيجة هي الأضواء الشمالية المعروفة في الشمال والأضواء الجنوبية في الجنوب. لكن الأضواء الشمالية السوداء تظهر كمناطق محلية داخل هذه العروض المتلألئة حيث يتم كبت انبعاث الضوء بشكل غامض. بدلاً من إضافة السطوع، تحدد مناطق حيث تتدفق الإلكترونات النشطة بشكل أقل إلى الغلاف الجوي.
يعتقد العلماء أن هذه البقع المظلمة قد تمثل مناطق يتم فيها إعادة توجيه الجسيمات المشحونة لأعلى، بعيدًا عن الأرض، بدلاً من النزول إلى الغلاف الجوي. إذا تم تأكيد ذلك، فإن هذا الانعكاس قد يكشف تفاصيل جديدة حول كيفية تدفق الطاقة على طول خطوط المجال المغناطيسي وكيف يتصرف البلازما في الفضاء القريب من الأرض.
حملت الصواريخ التوأمية أدوات مصممة لقياس المجالات الكهربائية، والتقلبات المغناطيسية، وتوزيعات الجسيمات على ارتفاعات حيث تتشكل الأضواء الشمالية السوداء — عادةً بين 60 و200 ميل فوق السطح. من خلال الطيران مباشرة عبر هذه الميزات، يأمل الباحثون في جمع بيانات عالية الدقة يستحيل الحصول عليها من الملاحظات الأرضية وحدها.
تطلب توقيت الإطلاقات الصبر. تتشكل الأضواء الشمالية بواسطة ظروف جيومغناطيسية تتقلب مع النشاط الشمسي. كانت الفرق على الأرض تراقب توقعات الطقس الفضائي بعناية، في انتظار التركيبة الصحيحة من تدفق الجسيمات ووضوح الغلاف الجوي. فقط عندما تعاونت السماء، تقدم العد التنازلي.
بينما تقضي الصواريخ غير المدارية دقائق فقط فوق الغلاف الجوي قبل النزول، يمكن أن تعيد البيانات التي تجمعها تشكيل الفهم لسنوات. الأضواء الشمالية السوداء، على الرغم من كونها دقيقة بصريًا، قد تحمل مفاتيح لفهم عدم استقرار البلازما وعمليات تبادل الطاقة التي تؤثر أيضًا على عمليات الأقمار الصناعية، وموثوقية نظام تحديد المواقع، والاتصالات اللاسلكية خلال العواصف الجيومغناطيسية.
تظل ألاسكا، بعروضها المتكررة للأضواء الشمالية، واحدة من أفضل المختبرات الطبيعية لمثل هذا البحث. في ظلام الشتاء، يقدم السماء القطبية لوحة حية حيث ترسم النشاطات الشمسية أنماطًا لا يزال العلماء يواصلون فك شفراتها. الصواريخ التي أُطلقت من Poker Flat لا تسعى إلى الاستعراض؛ بل تسعى إلى القياس — أرقام هادئة تترجم لغة الجسيمات المشحونة إلى فيزياء.
مع بدء تحليل البيانات المجمعة، سيقارن الباحثون القياسات أثناء الطيران مع الكاميرات وأنظمة الرادار الأرضية التي تتبع الأشكال الضوئية. قد توضح النتائج ما إذا كانت الأضواء الشمالية السوداء هي مناطق من نقص الجسيمات، أو انقلاب في المجال الكهربائي، أو ديناميات بلازما أكثر تعقيدًا لا تزال تُرسم.
في الوقت الحالي، تقف الإطلاقات التوأمية كتذكير بأنه حتى داخل أكثر العروض الطبيعية سطوعًا، لا يزال الغموض قائمًا. في المسح المتلألئ للأضواء الشمالية، أصبح الظلام نفسه موضوعًا للاستفسار — وتواصل العلوم صعودها الصبور نحو الفهم.
تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي المرئيات تم إنشاؤها باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي وليست صورًا حقيقية.
المصادر ناسا Space.com رويترز بي بي سي نيوز ألاسكا ميديا العامة
نُشر بواسطة Banx Network. هذا المقال جزء من برنامج الوسائط اللامركزية من Banx، مدعومًا برمز BXE على شبكة XRP Ledger.
