Fågelkvitter och brus i rymden får sin förklaring i artikel i Science

I en ny artikel i tidskriften Science har forskare för första gången visat orsaken till ett hittills obegripligt fenomen i radiovågor i rymden. Artikelns författare, inklusive Chris Cully från Institutet för rymdfysik (IRF) i Uppsala, studerade mätningar från jordens strålningsbälten, en miljö som är full av högenergipartiklar som kan orsaka stora skador till både rymdfarkoster och människor. Men radioapparater på satelliter som vågar åka genom strålningsbälten tar ibland emot signaler som låter som en fin vårmorgon i skogen.

Ungefär 30 000 km upp, och bara ovanför den del av jorden där det är morgon, kan en satellit höra den så kallade "gryningskören" på radion. Den låter lite som fågelkvitter, och orsakas av processer som sker i miljön däromkring, en miljö som består av plasma: extremt varm gas där elektronerna har rivats bort från sina atomer. Närmare jorden (10 000 km) hör man istället ett brus, som ibland kallas plasmasfäriskt brus. "Där låter det inte alls som fågelkvitter," säger Chris Cully, "men mer som en radio som inte är inställd på någon station. Fram till nu har det inte varit klarlagt vad detta brus orsakas av."

I artikeln visar forskarna att bruset på lägre höjd kommer ifrån "fågelkvittret" högre upp. De använde data från två av NASA:s THEMIS-satelliter; den som var högre upp hörde kvittret samtidigt som den andra hörde plasmaspheriskt brus. När kvittret blev starkare, så steg även volymen på bruset. Med hjälp av instrument som mäter riktningen på elektromagnetiska vågor kunde man följa utvecklingen i detalj. Det började som fågelkvitter nära den högre satelliten, och utbredde sig sedan längs jordens magnetiska fält. Vågornas utbredning var då styrd av magnetfältet, och de reflekterades några gånger vid jordens nord- och sydpoler tills de kom fram till den andra satelliten. "Medan de tog sig fram så långt blev fågelkörens melodi förstörd, så det till slut lät som brus," säger Chris Cully.

Artikeln "An Observation Linking the Origin of Plasmaspheric Hiss to Discrete Chorus Emissions" av J. Bortnik, W. Li, R. M. Thorne, V. Angelopoulos, J. Bonnell, C.M. Cully, O. Le Contel och A. Roux publiceras i Science idag (8 maj 2009): http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/324/5928/775

Mer information:
Dr Chris Cully, forskare, IRF, Uppsala, tel. 018-471 5927, chris.cully@irfu.se
Rick McGregor, informationsansvarig, IRF, tel. 0980-79178, rick.mcgregor@irf.se
Institutet för rymdfysik: http://www.irf.se
Forskningsprogrammet Rymdplasmafysik, IRF Uppsala: http://www.space.irfu.se
NASA:s THEMIS-satelliter: http://ds9.ssl.berkeley.edu/themis

Bild: http://images.irf.se/get_image.php?group=P4&imageid=21
Forskare Chris Cully, IRF, vid Cape Canaveral när THEMIS-satelliterna
skickades upp februari 2007 (Bild: Chris Cullys arkiv)
---------------------------------
Institutet för rymdfysik, IRF, är ett statligt forskningsinstitut under Utbildningsdepartementet. IRF bedriver grundforskning och forskarutbildning i rymdfysik, atmosfärfysik och rymdteknik. Mätningar görs i atmosfären, jonosfären, magnetosfären och runt andra planeter med hjälp av ballonger, markbaserad utrustning (bl a radar) och satelliter. För närvarande har IRF instrument ombord på satelliter i bana runt fyra planeter: jorden, Venus, Mars och Saturnus. IRF har ca 100 anställda och bedriver verksamhet i Kiruna (huvudkontoret), Umeå, Uppsala och Lund.
--

* * * *
Dr Rick McGregor
Research & Development Officer
Swedish Institute of Space Physics
(Institutet för rymdfysik, IRF)
Box 812 SE-981 28 Kiruna SWEDEN tel. +46-980-79178
fax +46-980-79050
mobile: +46-70-2766020
Internet: www.irf.se
* * * *