La Tierra pierde varios cientos de toneladas de su atmósfera al espacio cada día. En particular, el oxígeno escapa cuando aprovecha la energía de las colisiones energéticas que producen las auroras.
Los científicos tienen una buena comprensión de este escape atmosférico en el lado nocturno de la Tierra, donde las pérdidas atmosféricas tienden a ocurrir en ráfagas de alta energía. Pero las pérdidas también ocurren durante la auroras en el lado diurno, y los científicos quieren saber la ubicación y la fuerza de estas fuentes de gas que escapan de la atmósfera de la Tierra. No hay dos eventos de salida exactamente iguales.
Para obtener una visión detallada, investigadores del proyecto VISIONS-2 (Visualizing Ion Outflow a través de Neutral Atom Sensing-2) de la NASA cargaron en su misión cámaras e instrumentos en un par de cohetes de sondeo. Estos pequeños cohetes pueden hacer vuelos dirigidos al espacio y luego volver a la Tierra, una buena manera de mapear el flujo de oxígeno durante una aurora potencialmente corta.
Los investigadores desplegaron los cohetes en la ciudad de Ny-Alesund, Svalbard (Noruega), y esperaron la aurora. El 7 de diciembre de 2018, se lanzaron.
La fotografía, tomada por Allison Stancil-Ervin del Wallops Flight Facility de la NASA, es una larga exposición que muestra ambos cohetes cuando se lanzaron a las 11.06 y 11.08 GMT el 7 de diciembre. Aunque este es el lado diurno del planeta, en esta época del año no hay luz natural en Ny-Alesund. En el momento del lanzamiento, había un crepúsculo náutico, llamado así por el nivel de luz que permite discernir el horizonte y navegar en el mar.
La fotografía muestra las primeras etapas de encendido y quema de los dos cohetes. El humo proviene del primer lanzamiento, iluminado por el rastro del segundo. El enfoque de dos cohetes permitió a los científicos acomodar una variedad de instrumentos, algunos que requerían una plataforma giratoria y otros que requerían una plataforma estable. También permitió a los investigadores recopilar mediciones sucesivas a lo largo del camino de los cohetes, lo que es útil para cosas como el seguimiento de cómo la energía del viento solar cambia con el tiempo.
Una segunda fotografía, tomada por Ahmed Ghalib del equipo de carga útil VISIONS-2, muestra la aurora en Ny-Alesund a fines de noviembre de 2018.
"Tuvimos una experiencia increíble construyendo estas cargas útiles muy complejas y capaces, integrándolas y probándolas en Wallops, y luego llevándolas al campo", dijo Doug Rowland, investigador principal de la misión y físico espacial en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.
Una mirada temprana a los datos de VISIONS-2 muestra que los instrumentos parecen haber devuelto datos como se esperaba. "Creo que vimos la 'fuente atmosférica", dijo Rowland. Los datos aún necesitan ser analizados y escalados, "pero podemos tener evidencia de ellos desde múltiples perspectivas".
Una mejor comprensión de las pérdidas atmosféricas en la Tierra podría informar nuestra comprensión de otros planetas; es decir, cómo algunos se volvieron desolados y cuáles podrían ser habitables. Hasta entonces, los científicos pueden asegurarle que la Tierra no se quedará sin oxígeno pronto. Incluso a las tasas actuales de pérdida, la atmósfera de la Tierra debería permanecer durante miles de millones de años.
VISIONS-2 es parte de la iniciativa multinacional Grand Challenge, que incluye una serie de 11 lanzamientos de cohetes en el lapso de dos años.
