전기 통신 대학교 도호쿠 대학교 국립 극성 연구소 연구 그룹 및 국립 선진 산업 과학 및 기술 연구소는 2023 년 2 월 26 일 오후 7 시경에 발생했습니다
바카라 필승법 폭풍*1이것은 바카라 필승법 대기의 꼭대기에 존재하는 헬륨의 갑작스런 감소를 관찰 한 세계에서 처음입니다 (약 500km 고도) 이 현상은 스발 바르 제도와 큰 레이더에서 긴 귀통 (78 ° N)에 설치된 광학 장비의 동시 관찰에 의해 밝혀졌으며, 자기 폭풍이 발생한 후 1 시간 이내에 헬륨의 감소가 관찰되었으며, 그 후 며칠 동안 감소가 계속되었습니다 이러한 관찰은 자기 폭풍의 영향이 바카라 필승법 대기 내부에서 "하단에서 상단으로"전파되고, 위성과 국제 우주 정거장이 바카라 필승법 대기의 바깥 쪽 가장자리에서 날아가는 것보다 더 빠르게 고도에 도달하고, "우주 날씨"에 대한 예측의 동정을 개선하는 데 기여하는 것으로 생각되고 있으며, 이는 예측 된 전염병을 확대하는 것으로 생각되고 있습니다
바카라 필승법 대기의 고도에서 300km -500km의 고도에서 상부 열권이라고 불리며 외부 공간이있는 상단 경계에 위치하여 태양 활동의 상당한 영향을 미치는 영역이됩니다 그러나, 지상에서의 원격 감지 방법은 제한적이며, 극지 지역의 자기 폭풍의 큰 영향에도 불구하고, 꾸준한 관찰은 전혀 이루어지지 않았다 따라서, 지속적인 관찰로 인해 시간 및 공간 규모에 따라 다른 상부 열구의 특성과 물리적 과정을 이해해야한다
,이 연구는 주로 상부 열권의 관찰 목표로 500km의 고도에 존재합니다준 안정 헬륨*2(아래의 헬륨) 및 1083 nm의 파장에서 헬륨 방출에 대한 최신 감도Ingaas Detector*3를 사용하여 관찰 장비를 개발했습니다 그리고 북극에 위치한 스발 바르 제도에서 장기 빈 (78 ° N)에서 꾸준한 관찰을 시작했습니다 2023 년 2 월 26 일에 중간 크기의 바카라 필승법 폭풍 이후, 헬륨 감소는 단 1 시간 이내에 관찰되었고 가까운 레이더는 근접한 레이더가 관찰되었습니다유럽의 일관성 산란 SVALBARD RADAR*4강한 대기 가열은 바카라 필승법 폭풍의 발달로 100km -120km의 고도에서 발생했으며 가열 된 질소 분자는 최소 300km 고도로 상승했음을 나타냅니다 또한, 질소 분자는 약 500km의 고도로 상승했으며, 질소 분자와 헬륨 사이의 충돌 및 에너지 교환은 헬륨 환원 반응을 촉진시켰다 (도 1, 부착 된 시트, 보충 재료 참조)
현재의 관찰에 따르면 외부 공간에서 바카라 필승법 대기까지 전달 된 자기 폭풍의 영향은 다른 방식으로 바닥으로 다시 전파되어 바카라 필승법 대기의 바깥 쪽 가장자리에서 예상보다 빠른 500km에 도달합니다 상부 열권은 2022 년 2 월에 출시 직후에 출시되었습니다StarLink Satellite*538의 9568_9689 | 38 대의 항공기가 궤도에 실패하고 바카라 필승법 폭풍의 영향으로 인해 손실되면서 저급 위성 작동에 매우 중요한 영역입니다 따라서 상부 열권에서의 변동 프로세스를 이해하는 것은 사회 인프라를 지원하는 우주 일기 예보의 정확도를 향상시키고 예측 된 고도 범위를 확장하는 데 기여하는 것으로 생각됩니다

그림 1 관측 및 예상 메커니즘에 대한 개요
이 관찰은 질소 분자가 고도가 500km로 상승했지만 질소 분자의 상세한 가열 과정과 헬륨과의 반응량은 수치 모델을 사용하여 검증되어야한다는 것을 시사합니다 준 안정성 헬륨은 또한 화성과 외계 행성의 대기 관찰을위한 중요한 표적이며, 행성 관찰 및 탐사와 함께 원격 감지 기술 (예 : 헬륨 온도 및 속도의 유도)을 향상시킵니다 이 연구의 결과에 대한 자세한 내용은 2024 년 11 월 24 일 도쿄 타치 카와에서 개최 될 바카라 필승법 전자기 및 바카라 필승법 및 행성 구역의 156 번째 총회 및 강의에서 발표 될 것입니다

그림 2 바카라 필승법 대기 및 바카라 필승법 근처의 외부 공간에서 수직 구조 및 관찰에 대한 개요 헬륨이 분포되는 중심 고도는 국제 우주 정거장과 스타 링크 위성이 날아가는 고도와 겹칩니다 (ISS 이미지 : @ESA)
관찰 결과의 주요 지점
- 우리는 헬륨 밝기가 바카라 필승법 폭풍이 시작된 후 1 시간 이내에 갑바카라 필승법 감소했으며, OH 분자의 발광 밝기 (80km 고도)에 비해 명확하게 감소되었으며, 감소량은 전체 관측 기간 (17 일)에 걸쳐 통계적 변화에 의해 설명 될 수 없다는 것을 발견했다 이 헬륨 감소는 며칠 동안 계속되었습니다
- 반면에, 헬륨 감소 기간 동안에도 헬륨이 몇 시간의 규모로 급격히 증가한 것으로 밝혀졌다 레이더 관측은 또한 전자 밀도가 동시에 증가했음을 시사하여, 외부 공간에서 바카라 필승법 대기로 떨어지는 입자가 헬륨을 증가 시켰음을 시사한다

그림 3 광학 관찰 결과 (헬륨 및 OH 분자 방출) 및 레이더 관측 결과 (전자 밀도)
지상 관측 방법의 주요 지점
- 상부 열권의 종래의 광학 관찰은 주로 200km 정도의 고도에서 산소 원자로 관찰되었지만 헬륨을 관찰함으로써 상부 열구상에서 더 높은 고도에서 변화를 포착했습니다
- 광학 관찰 장치는 바카라 커뮤니티의 스펙트럼 표준을 기반으로 민감하게 교정되며 상호 데이터를 해외에서 비교할 때 높은 신뢰성을 가지고 있습니다
- 이것은 바카라 필승법 폭풍의 영향이 2 주 이상 높은 시간적 해상도 관측치와 함께 자성 폭풍의 영향이 두드러지는 극성 지역에 영향을받은 직후 레이더 관측을 결합한 세계 최초의 관찰 사례입니다

그림 4 (왼쪽) Svalbard Islands 및 Long Year Bins (오른쪽) Kjell Henriksen Observatory의 장기 빈 (오른쪽) 경치