'Vasaku silma' ja 'parema silma' vaade virmalistele. Krediit: Kataoka jt, 2013
Aurorad, nagu päikesetuules lehvivad eeterlikud lipud, pimestavad ja intrigeerivad neid, kellel on õnn neid pilku heita. Ryuho Kataoka, ülikooli dotsent Riiklik polaaruuringute instituut Tokyos on õnn seda nähtust elatise nimel uurida. Üks küsimus ajendab tema uurimistööd: 'Mis on seos kosmose ja maa vahel?', küsib ta. 'Aurora on selle ühenduse visualiseerimine.'
Auroratele tüüpiline luminestseeruv kuma tuleneb valgusest, mis kiirgub siis, kui suure energiaga osakesed, mis on päikesest välja paisatud ja Maa magnetosfääri poolt maha pandud, põrkuvad kokku meie atmosfääri ülaosas olevate aatomite ja molekulidega (üksikasjaliku selgituse saamiseks leiate siit video TED-ist). Kasutades ainult tarbijatele mõeldud fotograafiaseadmeid ja GPS-süsteemi, töötas Kataoka ja rahvusvaheline teadlaste meeskond välja viisi, kuidas koguda väärtuslikku teavet nende tantsutulede kõrguste kohta.
Tehnika, avaldatud ajakirjas Geofüüsika aastaraamatud möödunud septembris täiustab sajandivanust meetodit. 1900. aastate alguses Norra teadlane Carl Stormer ja assistent pani selga karusnahad ja trotsis arktilisi külmakraade, et teha samaaegselt fotosid Norra erinevatest paikadest pärit aurorajoontest. NASA kosmoseteadlane Sten Odenwald ütleb, et piltide paaride võrdlemisel saaks Stormer kolmnurkselt määrata aurora osade kõrguse – see on esimene teaduslikult usaldusväärne katse seda teha. (Meetodi toimimise ettekujutamiseks sirutage sõrm käeulatuses näo ette ja vaadake seda vaheldumisi ainult vasaku ja seejärel parema silmaga. Sõrm liigub, jah? Seda nimetatakse parallaksi nihkeks. Stormeri piltide paarid pakkus 'vasaku silma' ja 'parema silma' vaadet, mis võimaldab arvutada nurga, mida saab kasutada tegeliku auroraalse kõrguse määramiseks. Lisateavet parallaksi kohta vaadake siit NASA selgitaja). Stormeri meeskond leidis, et tuled ulatusid umbes 22-lt peaaegu 300 miili kõrgusele maapinnast.
Kataoka ja tema kolleegide kasutatud tehnoloogia tagab täpsemad mõõtmised. Nad paigaldasid Alaskal üksteisest umbes viie miili kaugusele Nikoni digitaalkaamerad, mis on varustatud lainurk-kalasilmobjektiividega, mis suudavad jäädvustada taevalaotust. GPS-manused võimaldasid neil määrata täpse kauguse iga asukoha vahel, kus nad tegid samaaegselt pilte ja tegid aurora borealis'est videoid. Parallaksi abil suutis meeskond arvutada lintide ja muude auraalsete tunnuste kõrguse mõõtmised, mis tähistab esimest korda, kui digitaalsete peegelkaamerate abil mõõdeti virmaliste kõrgust merepinnast. Kõrgused – kõrgemad kui 62 miili mõnede auroraalsete tunnuste puhul ja madalamad teiste puhul – on kooskõlas teiste teadlaste varasemate arvutustega.
Aurora kõrguse arvutamine võib aidata teadlastel välja selgitada nende tahkete osakeste energia - teave, mis võib omakorda anda vihjeid Maa magnetvälja paremaks mõistmiseks. Bostoni ülikooli kosmoseilma uuriva professori Joshua Semeteri sõnul kaitsevad meie planeeti ümbritsevad magnetjõud meid päikesetuule eest, mis rebib läbi kosmose piisavalt energiaga, et elu hävitada. Aurora fenomen 'annab meile taskulambi, et vaadata meie planeeti ümbritsevasse magnetvälja, mis muidu oleks nähtamatu.'
Kataoka omalt poolt näeb ette kodanike teadlaste võrgustikku, kes jäädvustavad auroradest pilte ja esitavad need teadlastele juurdepääsetavasse andmebaasi, et saaksid neid seejärel kasutada ühe maailma vapustavama nähtuse kohta veelgi rohkem teada saamiseks.