Aaron Lojewski, che guida i giri turistici dell'aurora in Alaska, ha avuto la fortuna di fotografare una "eruzione" di luce rosa brillante nei cieli notturni una notte di febbraio.

Le stesse perturbazioni del campo magnetico terrestre che illuminavano il cielo per la fotocamera di Lojewski sono state catturate anche da sismometri a terra, un team di ricercatori riporta sulla rivista Lettere di ricerca sismologica .

Confrontando i dati raccolti dalle telecamere all-sky, magnetometri, e sismometri durante tre eventi di aurora nel 2019, Il sismologo dell'Università dell'Alaska Fairbanks Carl Tape e colleghi mostrano che è possibile abbinare l'impressionante esposizione di luci con segnali sismici, osservare lo stesso fenomeno in modi diversi.

I ricercatori sanno da tempo che i sismometri sono sensibili alle fluttuazioni magnetiche e hanno lavorato duramente per trovare modi per proteggere i loro strumenti dall'influenza magnetica o per rimuovere questi segnali indesiderati dai loro dati sismici. Ma lo studio dell'aurora offre un esempio di come i sismometri potrebbero essere abbinati ad altri strumenti per studiare queste fluttuazioni.

"Può essere difficile essere definitivi sul fatto che queste registrazioni sismometriche provengano dalla stessa influenza di ciò che sta accadendo a 120 chilometri nel cielo, " Tape ha detto. "Aiuta ad avere una visione simultanea del cielo, per darti più fiducia su ciò che stai vedendo dai segnali a livello del suolo."

L'aurora boreale, o aurora boreale, si verifica quando i venti solari, plasma espulso dalla superficie del Sole, incontrano il campo magnetico protettivo che circonda la Terra. La collisione di particelle produce luci colorate nel cielo e crea fluttuazioni nel campo magnetico che a volte vengono chiamate "tempeste" solari o spaziali. I magnetometri distribuiti sulla superficie terrestre sono lo strumento principale utilizzato per rilevare queste fluttuazioni, che possono avere un impatto significativo sulle reti elettriche, Sistemi GPS e altre infrastrutture cruciali. L'aurora è comunemente visibile in inverno nelle regioni ad alta latitudine come l'Alaska.

I sismometri nello studio fanno parte dell'USArray Transportable Array, una rete di sismometri temporanei collocati in tutto il Nord America come parte del progetto EarthScope. L'array in Alaska e nel Canada occidentale è stato completato nell'autunno del 2017. La carta aurora è uno dei tanti inclusi in una prossima sezione focus SRL su EarthScope in Alaska e Canada.

Queste stazioni sismiche temporanee non sono schermate dai campi magnetici, a differenza delle stazioni più permanenti che sono spesso ammantate di mu-metal, una lega di nichel-ferro che dirige i campi magnetici attorno ai sensori dello strumento. Di conseguenza, "Sono rimasto sbalordito dal modo in cui è possibile registrare le tempeste magnetiche attraverso l'array, " ha detto il sismologo del Servizio Geologico degli Stati Uniti Adam Ringler, coautore del paper SRL.

Lo scorso mese, Ringler e i suoi colleghi hanno pubblicato un documento che dimostra come gli oltre 200 sismometri dell'array in Alaska possono essere utilizzati per registrare il tempo spaziale, potenzialmente aumentando i 13 magnetometri in funzione nello stato.

Insieme ai dati della telecamera all-sky, i dati dell'array sismico possono aiutare a dare un senso alle forti variazioni nel campo magnetico che si verificano in una direzione magnetica est-ovest, aggiungendo una seconda dimensione ai tipici studi direzionali nord-sud dell'aurora e di altre tempeste magnetiche, Nastro e colleghi suggeriscono.

I ricercatori hanno notato nel loro articolo che il legame tra l'aurora boreale e le perturbazioni magnetiche è stato scoperto per la prima volta in Svezia nel 1741, e che un sismometro in Germania ha rilevato per la prima volta un evento magnetico generato dall'atmosfera durante una forte tempesta solare nel 1994.

"Le persone fanno questi collegamenti da 250 anni, " Nastro ha detto. "Questo dimostra che possiamo ancora fare scoperte, in questo caso con i sismometri, per capire l'aurora."