تساعد التجارب الجديدة التي تخلق هالة من صنع الإنسان الباحثين على فهم كيفية تفاعل النيتروجين في غلافنا الجوي بشكل أفضل عندما تقصفه الرياح الشمسية. أطلق علماء من مختبر الدفع النفاث إلكترونات ذات طاقات مختلفة من خلال سحابة من غاز النيتروجين لقياس الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من هذا التصادم ، وتبين النتائج فهمنا السابق للعمليات التي تخلق الشفق - والتي يمكن أن تؤثر سلبًا أيضًا على الأقمار الصناعية التي تدور في مدار - قد يكون في خطأ.
لأكثر من 25 عامًا ، يعتمد فهمنا لطقس الفضاء الأرضي جزئيًا على افتراضات غير صحيحة حول كيفية تفاعل النيتروجين - وهو أكثر أنواع الغاز وفرة في غلافنا الجوي - عندما يتصادم مع الإلكترونات التي تنتجها أشعة الشمس فوق البنفسجية النشطة والرياح الشمسية.
وجد البحث الجديد أن القياسات الموثوقة المنشورة في ورقة دورية عام 1985 من قبل الباحثين أجيلو وشيمانسكي تحتوي على خطأ تجريبي كبير ، مما يضع عقودًا من نتائج طقس الفضاء التي تعتمد على هذا العمل على أرض غير مستقرة.
سمحت التكنولوجيا الجديدة للباحثين بإنشاء التصادمات والسيطرة عليها بشكل أفضل وتجنب المزالق التحليلية التي ابتليت بها نتائج عام 1985.
تشير النتائج الجديدة للفريق في مختبر الدفع النفاث إلى أن شدة نطاق واسع من الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من التصادم يتغير بشكل ملحوظ مع قصف الطاقات الإلكترونية مما كان يعتقد سابقًا.
درس الباحثون الضوء فوق البنفسجي ضمن ما يسمى بفرقة "ليمان بيرج هوبفيلد" (LBH) لفهم أفضل للعمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث في الغلاف الجوي العلوي وفي الفضاء القريب من الأرض.
قال الدكتور تشارلز باتريك مالون من مختبر الدفع النفاث "قياسنا للاعتماد على الطاقة LBH يختلف اختلافًا كبيرًا عن النتائج المقبولة على نطاق واسع المنشورة قبل 25 عامًا". "يمكن لعلماء الفضاء الآن قلب التجربة وتطبيقها على دراسات الغلاف الجوي وتحديد نوع التصادمات التي تنتج الضوء المرصود."
بالإضافة إلى مساعدة الباحثين على فهم طقس الفضاء بشكل أفضل ، والذي يمكن أن يساعد في حماية العدد المتزايد من الأقمار الصناعية في مدار الأرض ، ستساعد النتائج الجديدة أيضًا على زيادة فهمنا لظواهر مثل Aurora Borealis (الشفق الشمالي) وبالمثل Aurora Australis (الأضواء الجنوبية) ، التي تنجم عن عمليات التصادم التي تنطوي على جزيئات الرياح الشمسية مثيرة الأكسجين الأرضي وجزيئات النيتروجين في القطب الشمالي والجنوبي.
يأمل الباحثون في أن تساعد نتائجهم أيضًا مشروع كاسيني على فهم الأحداث على أكبر قمر زحل ، تيتان ، حيث تم اكتشاف انبعاثات غاز البترول المسال بواسطة المركبة الفضائية المدارية.
نُشر البحث في مجلة الفيزياء B: مجلة Atomic Publishing للفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية.
