Nya resultat från NASAs satellitdata visar att rymdvädret – de förändrade förhållandena i rymden som drivs av solen – kan värma upp jordens hetaste och högsta atmosfäriska lager.

Resultaten, publicerades i juli i Geofysiska forskningsbrev , använd data från NASA:s Global Observations of the Limb and Disk, eller GULD uppdrag. Lanserades 2018 ombord på kommunikationssatelliten SES-14, GULD ser ner på jordens övre atmosfär från vad som kallas geosynkron bana, effektivt "svävar" över det västra halvklotet när jorden vänder sig. GOLDs unika position ger den en stabil vy av en hel yta av jordklotet – kallad skivan – där den skannar temperaturen i jordens övre atmosfär var 30:e minut.

GOLD skannar termosfären från en position i geostationär bana, som stannar över en viss plats på jorden när den kretsar och planeten roterar. Kredit:NASA:s Goddard Space Flight Center/Tom Bridgman

"Vi hittade resultat som tidigare inte var möjliga på grund av den typ av data som vi får från GOLD, " sa Fazlul Laskar, som ledde forskningen. Dr. Laskar är en forskarassistent vid Laboratory for Atmospheric and Space Physics vid University of Colorado, Flyttblock.

Från sin abborre ett 22-tal, 000 miles (35, 400 kilometer) ovanför oss, GULD ser ner på termosfären, en region av jordens atmosfär mellan cirka 53 och 373 miles (85 och 600 kilometer) hög. Termosfären är hem för norrsken, den internationella rymdstationen, och de högsta temperaturerna i jordens atmosfär, upp till 2, 700 °F (1, 500°C). Den når så otroliga temperaturer genom att absorbera solens högenergiska röntgenstrålar och extrema ultravioletta strålar, värmer termosfären och stoppar dessa typer av ljus från att komma till marken.

Men de nya rönen pekar på viss uppvärmning som inte drivs av solljus, utan istället av solvinden – partiklarna och magnetfälten som ständigt flyr från solen.

Solvinden blåser alltid, men starkare vindbyar kan störa jordens magnetfält, inducerar så kallad geomagnetisk aktivitet. Laskar och hans medarbetare jämförde dagar med mer geomagnetisk aktivitet med dagar med mindre, och fann en ökning på över 160 °F (90 °C) i termosfäriska temperaturer. Magnetiska störningar, driven av solen, värmde upp jordens hetaste atmosfäriska lager.

En viss mängd uppvärmning förväntades nära jordens poler, där en svag punkt i vårt magnetfält tillåter en del solvind att strömma in i vår övre atmosfär. Men GOLDs data visade temperaturökningar över hela jordklotet - även nära ekvatorn, långt från någon inkommande solvind.

Laskar och kollegor menar att det har att göra med förändrade cirkulationsmönster. Det är ett virvlande av luft högt över oss – en global cirkulation som driver luft från ekvatorn upp till polerna och tillbaka runt på lägre höjder. När solvinden strömmar in i termosfären nära polerna, den tillförda energin kan förändra detta cirkulationsmönster, drivande vindar och atmosfärisk kompression som kan höja temperaturen även långt borta.

Ändrad cirkulation kan också ligga bakom ett annat överraskande fynd. GOLDs data visade att mängden tillsatt värme berodde på tid på dygnet. Teamet upptäckte en starkare effekt på morgontimmarna jämfört med på eftermiddagen. De misstänker att geomagnetisk aktivitet särskilt kan stärka cirkulationen under natten och de tidiga morgontimmarna, även om denna förklaring väntar på bekräftelse i ytterligare studier.

Laskar var mest imponerad av subtiliteten i förändringarna de kunde upptäcka i GOLDs data.

"Vi brukade tro att endast framträdande geomagnetiska händelser kunde förändra termosfären, ", sa Laskar. "Vi ser nu att även mindre aktiviteter kan påverka."

Med sin stadiga ström av temperaturmätningar, GOLD målar upp en bild av en övre atmosfär som är mycket känsligare för de magnetiska förhållandena runt jorden än vad man tidigare trott.