همکاری بین فیزیکدانان و ستاره‌شناسان آماتور منجر به شناسایی نوعی از شفق قطبی شده که تا پیش از این برای دانشمندان ناشناخته بوده است. این پدیده به‌عنوان تپه‌های شنی (dunes) نام‌گذاری شده است. این امواج درخشان و خیره‌کننده در هیچ دسته‌ای از گونه‌های شفق قطبی جای نمی‌گیرند. این گونه جدید به دلیل همکاری بین عکاسان فضایی آماتور (شهروندان دانشمند) و ستاره‌شناسان حرفه‌ای در فنلاند کشف و مستند شده است.
اگر این شفق قطبی برای شما آشنا است، احتمالا آن را با نوعی که Steve نامیده می‌شود، اشتباه گرفته‌اید. Steve پدیده‌ای روبان‌شکل است که برای اولین بار در سال 2017 شناسایی شد. علاوه بر هیجانات ناشی از این کشف، تحقیقات متعاقب نشان می‌دهند که از لحاظ فنی، Steve یک شفق قطبی نبوده، بلکه درخششی تولیدشده توسط ذرات یون‌کره معلق در جو کره زمین بوده است.
مینا پالمروث (Minna Palmroth)؛ فیزیکدان محاسباتی از دانشگاه هلسینکی همزمان با اینکه مشغول نوشتن کتابی راهنما در زمینه شفق قطبی بود، به این شفق‌های تپه‌گونه نیز توجه کرده است؛ گونه‌هایی که تا آن زمان در هیچ دسته‌بندی گنجانده نمی‌شدند.
کمی پس از اینکه این کتاب منتشر شد، جامعه آماتورهای فنلاند بار دیگر این شفق‌های تپه‌ای را شناسایی کرده و از این رویدادهای آسمانی عکس گرفتند. به اشتراک‌گذاری این عکس‌ها با پالمروث و همکارانش باعث شد تا زمینه تحقیقات بعدی بر روی این پدیده‌ها فراهم شود.
متی هلین (Matti Helin)؛ ستاره‌شناس آماتور، می‌گوید: “یکی از خاطره‌انگیزترین لحظات همکاری تحقیقاتی ما هنگامی بود که این پدیده در لحظه‌ای خاص در آسمان ظاهر شد و ما توانستیم که در زمان واقعی آن را موردبررسی قرار دهیم. این لحظه همانند وقتی بود که با کمک یکدیگر تکه‌های پازل را در کنار هم قرار دهیم و یا اینکه یک عملیات کارآگاهی را به اتمام برسانیم. هرروزه ما عکس‌های جدید می‌گیریم و در نتیجه به ایده‌های جدیدی نیز دست می‌یابیم.”
ثمره تلاش‌های این تیم اکنون در یک مقاله علمی جدید منتشر شده است. این پژوهش نشان می‌دهد که این همکاری چگونه صورت گرفته و همچنین توضیحاتی را نیز درباره ماهیت حقیقی این تپه‌های نورانی به ما عرضه می‌دارد. به گفته محققان، این گونه جدید شفق قطبی در ارتفاع حدود 100 کیلومتری از سطح زمین؛ یعنی در بالای لایه مزوسفر تشکیل می‌شود. می‌توان این پدیده را به‌صورت همزمان در فنلاند و سوئد مشاهده کرد.
انتظار می‌رود این پدیده که هفت بار پیاپی مورد عکاسی و ضبط قرار گرفته، نمونه‌ای از تولد مزوسفری بوده باشد. این رویداد مواقعی رخ می‌دهد که موج اتم‌های اکسیژن جو در نتیجه فعل‌و‌انفعالاتی با بادهای خورشیدی، تحریک شده و همین قضیه باعث تولید جلوه‌های درخشان و تپه‌مانند می‌شود.
محققان در مقاله خود می‌نویسند: “ما این تپه‌های درخشان را به نوسان چگالی اکسیژن وابسته می‌دانیم. طی این رویداد، از طریق تحریک نقاط مختلف جو، تغییراتی در انتشار نور شفق قطبی حاصل می‌شود. درحالی‌که مدارک به اندازه کافی نمی‌توانند ما را متقاعد کنند تا بدون تردید نتیجه بگیریم که این تپه‌ها حاصل تنوع انتشار ذرات تشکیل‌دهنده شفق قطبی نیستند، اما ما استدلال می‌کنیم که به احتمال زیاد، این رویداد حاصل موج‌های جوی باشد.”
علاوه بر توضیحات خاص علم فیزیک، این مورد یکی از داستان‌های الهام‌بخش پیرامون مشارکت همگان در علم است. این قضیه فهم این پدیده عجیب‌و‌غریب را ساده‌تر می‌کند. فهم این پدیده به همگان نفع می‌رساند و این همان نکته‌ای است که خود نویسندگان این مقاله نیز بر آن تأکید دارند.
محققان می‌گویند: “مقاله ما بر اهمیت تصاویر گرفته‌شده توسط شهروندان عادی در زمینه تحلیل‌های کمی پدیده‌های نوری می‌افزاید، مخصوصا در زمینه عرض‌های جغرافیایی زیر پدیده‌های شفق قطبی. علاوه بر این، شهروندان عادی می‌توانند با کمک در کشف پدیده‌های جدید، در تحقیقات علمی شرکت کرده و این به معنای افزایش علاقه مردم به علم فیزیک است.”
گزارش این یافته‌ها در وب‌سایت AGU Advances منتشر شده است.
