A volte in una notte buia vicino ai poli, il cielo pulsa un bagliore diffuso di verde, viola e rosso. A differenza del lungo, veli luccicanti di tipiche manifestazioni aurorali, queste aurore pulsanti sono molto più deboli e meno comuni. Mentre gli scienziati sanno da tempo che le aurore sono associate all'attività solare, il meccanismo preciso delle aurore pulsanti era sconosciuto. Ora, nuova ricerca, utilizzando i dati della Time History of Events e Macroscale Interactions durante Substorms - o THEMIS - della NASA e dell'Exploration of energization and Radiation in Geospace del Giappone - abbreviato in ERG, o noto anche come Arase-satellite, ha finalmente catturato l'anello mancante ritenuto responsabile di queste aurore. La risposta sta nelle onde cinguettanti che pulsano ritmicamente le particelle che creano le aurore.

La bolla magnetica terrestre, la magnetosfera, protegge il pianeta dalle radiazioni ad alta energia provenienti dal Sole e dallo spazio interstellare, ma durante eventi solari particolarmente forti, le particelle possono scivolare. Una volta dentro, le particelle e l'energia che trasportano sono immagazzinate sul lato notturno della magnetosfera, fino ad un evento, noto come sottotempesta, rilascia l'energia. Gli elettroni vengono quindi inviati accelerando nell'atmosfera superiore della Terra dove si scontrano con le altre particelle e producono il caratteristico bagliore.

Aurore pulsanti, però, hanno una causa leggermente diversa. La magnetosfera ospita un tipo di onda plasma nota come coro in modalità whistler. Queste onde hanno caratteristici toni ascendenti, che ricordano il cinguettio degli uccelli, e sono in grado di disturbare efficacemente gli elettroni. Quando queste onde fanno la loro comparsa nella magnetosfera, alcuni degli elettroni dispersi dall'onda precipitano nell'atmosfera terrestre, causando le aurore pulsanti.

Mentre gli scienziati hanno creduto a lungo che questo meccanismo fosse responsabile delle aurore pulsanti, non avevano prove definitive fino ad ora. Le osservazioni multipunto dal satellite ERG e dalle telecamere all-sky terrestri della missione THEMIS hanno permesso agli scienziati di individuare la causa e l'effetto, vedere l'evento dall'inizio alla fine. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Natura .

La ricerca condotta con la telecamera terrestre della NASA e la navicella spaziale giapponese nel laboratorio vicino alla Terra ha applicazioni più lontane. Onde corali sono state osservate intorno ad altri pianeti del sistema solare, compresi Giove e Saturno. Probabile, i processi osservati intorno alla Terra possono aiutare a spiegare le caratteristiche aurorali su questi giganti gassosi così come sui pianeti intorno ad altre stelle. I risultati aiutano anche gli scienziati a capire meglio come le onde del plasma possono influenzare gli elettroni, qualcosa che si verifica nei processi in tutto l'universo.