Geheim leven boven onweersbuien blootgelegd

Vragen, theorieën, ontdekkingen e,d, op het gebied van wiskunde, natuurkunde en chemie horen hier thuis.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Geheim leven boven onweersbuien blootgelegd

Bericht door univers » 17 dec 2019, 09:23

Afbeelding
ESA-astronaut Tim Peake maakte dit beeld rond de aarde 400 km omhoog in het internationale ruimtestation. Hij zei: "Soms kan het 's nachts naar de aarde kijken een beetje griezelig zijn."
De afbeelding toont blikseminslagen die wolken boven West-Australië verlichten tijdens een onweersbui. Het ruimtestation reist met 28 800 km / u, dus het duurt slechts 90 minuten om een ​​baan om de aarde te voltooien. Astronauten zien vaak onweersbuien en zijn onder de indruk van hoeveel bliksem ze waarnemen.
Hoewel deze foto in de vrije tijd van Tim is genomen, wordt het Station gebruikt voor onderzoek naar ongrijpbare fenomenen in de bovenste atmosfeer tijdens onweersbuien - rode sprites, blauwe jets en elfjes. Sommige van de meest gewelddadige elektrische ontladingen zijn zeer moeilijk vanaf de grond te vangen vanwege het blokkerende effect van de atmosfeer. Vanuit de ruimte kunnen astronauten zelf beoordelen waar ze de camera moeten richten, waar ze moeten inzoomen en interessante regio's voor onderzoekers volgen.

De door de ruimte verspreide stormjager in het Europese laboratorium van Columbus volgt continu onweersbuien terwijl hij 400 km boven het internationale ruimtestation vliegt.

Piloten meldden dat ze lichtshows in de bovenste atmosfeer hadden gezien en wetenschappers bedachten namen zoals rode sprites, blauwe jets en elfjes. Nu onthult de Atmosfeer-Ruimte-interactiemonitor, of ASIM, details over de ongrijpbare gebeurtenissen die plaatsvinden wanneer de bliksem de aarde treft en zich naar de ruimte uitstrekt.

"ASIM werkt boven verwachting en de resultaten zijn fascinerend", zegt Torsten Neubert, hoofdwetenschapper voor ASIM, "we hebben zoveel nieuwe inzichten in bliksem vanuit de wolkentoppen die vaker voorkomen dan we dachten en die het klimaat op aarde kunnen beïnvloeden .”

Afbeelding
Jarenlang is over hun bestaan ​​gedebatteerd: ongrijpbare elektrische ontladingen in de bovenste atmosfeer die sportnamen zoals rode sprites, blauwe jets, elfjes en elfjes hebben. Gerapporteerd door piloten, ze zijn moeilijk te bestuderen omdat ze zich voordoen boven onweer.
ESA-astronaut Andreas Mogensen op het Internationale Ruimtestation in 2015 werd gevraagd om foto's te maken over onweersbuien met de meest gevoelige camera op de buitenpost in een baan om deze korte functies te zoeken.

Wereldbeeld van terrestrische gammastralen

Aardse gammaflitsen zijn hoogenergetische ontladingen van fotonen die zich in de ruimte voortplanten. Wetenschappers wisten dat ze bestonden omdat ze werden gedetecteerd door ruimtevaartuigen van de astronomie, maar het 'MXGS'-instrument op ASIM kijkt vanuit het Internationale Ruimtestation naar de aarde en scant de wereld om te bepalen waar de gammastraling vandaan komt, de eerste hoge energie instrument om afbeeldingen van onze planeet in gammastraling te genereren.

"Aardse gammaflitsen zijn als het hebben van een enorme deeltjesversneller vlak boven ons hoofd", zegt Nikolai Østgaard van de Universiteit van Bergen in Noorwegen, "we moeten meer weten over het fenomeen."

Het ASIM-team publiceerde het eerste beeld van de aarde in gammastralen ooit eerder dit jaar gemaakt en tijdens de eerste tien maanden dat er in bedrijf 217 flitsen zijn opgenomen, heeft ASIM hun locatie van oorsprong voor bijna 30 flitsen vastgesteld.

Afbeelding
Aardse gammaflitsen flitsen boven sommige onweersbuien en verspreiden zich naar de ruimte. Deze hoogenergetische lozingen van fotonen werden pas minder dan 25 jaar geleden ontdekt toen een NASA-ruimtevaartuig dat was ontworpen om kosmische gammastraaluitbarstingen vanuit de ruimte te observeren flitsen detecteerde die van de aarde zelf leken te komen.
De wetenschappelijke gemeenschap was geïntrigeerd, wat leidde tot de oprichting van een observatorium om meer te leren dat zich nu aan boord van het Internationale Ruimtestation bevindt. De suite met de naam Atmosphere-Space Interactions Monitor, of ASIM , omvat een gamma-stralingsdetector die buiten de Europese Columbus-module is gemonteerd en die het hele zichtbare deel van de aarde vangt en kan detecteren waar de gammastraling vandaan komt.
Sinds de start van de operatie een jaar geleden heeft het MXGS-instrument van de stormjager meer dan 200 terrestrische gammaflitsen gedetecteerd en voor bijna 30 van hen de locatie van oorsprong vastgesteld. De bovenstaande afbeelding toont de allereerste geconstrueerde afbeelding van een terrestrische gammastraalflits op basis van gegevens die zijn vastgelegd op 18 juni 2018.
Het interessegebied bevindt zich aan de rechterkant, wat overeenkomt met een onweersbui die destijds op Borneo plaatsvond. Hoe meer rood-wit de kleur, hoe helderder de gammastralingsflux.
Dankzij deze beelden kunnen wetenschappers nu gegevens vergelijken met waarnemingen van andere satellieten en weerstations op de grond om de opeenvolging van gebeurtenissen die de mysterieuze gammaflitsen veroorzaken samen te voegen. Het internationale ruimtestation ISIM biedt het perfecte platform om onze planeet op deze manier te observeren, omdat het relatief dicht bij de aarde vliegt op 400 km hoogte en vaak reist over gebieden met onweer.

Meer ogen

Omdat ASIM een betere detectiemogelijkheid heeft voor terrestrische gammastraalflitsen, onthult het meer details dan ooit tevoren en laat het zien waar ze vandaan komen. Wetenschappers kunnen vervolgens gegevens van andere ruimtevaartuigen en weerstations op de grond bundelen om het overzicht te voltooien.

Een storm in de buurt van Melbourne, Australië, onthulde een schat aan informatie omdat gegevens van grondstations over windsnelheden, temperaturen, gammastralingintensiteit en optische beelden kunnen worden vergeleken.

Afbeelding
De Atmosphere-Space Interactions Monitor - ASIM - presteert goed buiten de Europese Columbus-laboratoriummodule op het internationale ruimtestation.
De stormjager is gelanceerd in april 2018 en bestaat uit een verzameling optische camera's, fotometers en een röntgen- en gammastralingsdetector die is ontworpen om te zoeken naar elektrische ontladingen die worden veroorzaakt door stormachtige weersomstandigheden die zich uitstrekken boven onweersbuien in de bovenste atmosfeer.
Deze 'voorbijgaande lichtgevende evenementen' sportnamen zoals rode sprites, blauwe jets en elfen.
Satellieten hebben ze onderzocht en waarnemingen zijn zelfs gedaan vanaf bergtoppen, maar omdat ze zich voordoen boven onweer zijn ze moeilijk gedetailleerder te bestuderen vanaf de aarde.
De lage baan van het internationale ruimtestation bestrijkt daarentegen een groot deel van de aarde langs de evenaar en is ideaal geplaatst om de sprites en jets te vangen.
ESA-astronaut Andreas Mogensen slaagde erin om de elven en sprites in actie te krijgen met behulp van een camera tijdens zijn 2015-missie aan boord van het internationale ruimtestation ISS.
Nu het maanden bezig is met reguliere activiteiten, presteert ASIM goed. Met behulp van gegevens die continu door ASIM worden verzameld, onderzoeken onderzoekers de relatie tussen terrestrische gammastraaluitbarstingen, bliksem en elektrische hoogontladingen op grote hoogte in alle seizoenen, verschillende breedtegraden en verschillende tijden van dag en nacht.
Afgezien van een weinig begrepen fenomeen en onderdeel van onze wereld, kunnen deze krachtige elektrische ladingen hoog boven de stratosfeer reiken en implicaties hebben voor hoe onze atmosfeer ons beschermt tegen straling uit de ruimte.
ASIM houdt onderzoekers bezig. Tot nu toe verzamelde gegevens hebben tot nu toe aanleiding gegeven tot acht presentaties tijdens de decembervergadering van de American Geophysical Union, de grootste internationale bijeenkomst van aard- en ruimtewetenschappers.

Knipperende elfjes

De op de ruimte gebaseerde stormjager heeft nog een reeks instrumenten die onze wereld scannen op zoek naar optische gebeurtenissen in de bovenste atmosfeer, zoals elfjes, het resultaat van elektromagnetische golven van blikseminslagen die zich naar boven uitbreiden en de ionosfeer raken en lichtringen maken. De 'MMIA'-instrumenten maken continu 720 foto's van onze planeet per minuut en slaan de interessante blips van activiteit boven onweersbuien op voor analyse.

ASIM detecteerde 15 elven die plaatsvonden tijdens onweersbuien die ook terrestrische gammaflitsen veroorzaakten. Kunnen de verschijnselen verband houden?

Afbeelding
De twee camera's van de Atmosphere-Space Interactions Monitor, ook bekend als de Space Storm Hunter, veroverden de sterke bliksem met een ongekende nauwkeurigheid 400 kilometer boven de aarde. Terwijl het Internationale Ruimtestation op een nacht in april over de Indonesische kust van Sumatra vloog, bereikten de bliksemstralen van een onweersbui de bovenste lagen van de atmosfeer.
Zelfs met de wolken die de bliksem gedeeltelijk blokkeren, vertonen de instrumenten krachtige elektrische ontladingen hoog in de atmosfeer. Wetenschappers geloven dat het een elf is. Elfen zijn de hoogste van alle tot nu toe bekende 'voorbijgaande lichtgebeurtenissen'. In een oogwenk verschijnen concentrische ringen als een vage, expanderende gloed van honderden kilometers breed, gevormd door botsende elektronen en geëxciteerde stikstofmoleculen.

Kijken en zien - knipper en je zult het missen

Omdat ASIM gammastralen controleert en optische detectoren met een extreem hoge frequentie heeft - 100.000 keer per seconde - onthullen de twee reeksen instrumenten verrassende informatie over de volgorde van gebeurtenissen.

"Bijna 100 onweersbuien zijn geanalyseerd waar terrestrische gammastraling plaatsvond", zegt Torsten, "en het lijkt erop dat gammastralingsexplosies worden gecreëerd voordat de bliksem toeslaat."

"We wisten vaag dat deze dingen gebeurden net zoals je weet dat er een lamp is ingeschakeld, zelfs als je je ogen dicht hebt", zegt Victor Reglero van de Universiteit van Valencia, "met ASIM openen we onze ogen en kunnen we zien waar en wanneer hoe de gebeurtenissen plaatsvinden. "

"Jarenlang werd er niet zo veel vooruitgang geboekt bij het begrijpen van aardse gammaflitsen, er werd weinig nieuwe informatie verzameld," voegt Nikolai toe, "ASIM levert nieuwe gegevens en daarom is de wetenschappelijke gemeenschap zo enthousiast - dit is echt spelwisselaar ”

De gegevens die ASIM genereert, zijn nu beschikbaar om te downloaden en kunnen worden geraadpleegd op de ASIM Science Data Center-website . Gisteren is er een paper gepubliceerd in Science magazine .

Afbeelding

De Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM) is een verzameling optische camera's, fotometers en een röntgen- en gammastralingsdetector die is ontworpen om te zoeken naar elektrische ontladingen die worden veroorzaakt door stormachtige weersomstandigheden die zich uitstrekken boven onweersbuien naar de bovenste atmosfeer.




http://www.esa.int/Science_Exploration/ ... _uncovered
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie