Multi-Platform Analysis of Aurora
Insights from Rocket, Satellite, and GNSS-TEC Measurements
Tid: Fr 2026-06-12 kl 13.00
Plats: H1, Teknikringen 33, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/66144284553
Språk: Engelska
Respondent: Judit Pérez-Coll Jiménez , Elektromagnetism och plasmafysik
Opponent: Lasse Clausen, University of Oslo
Handledare: Nickolay Ivchenko, Elektromagnetism och plasmafysik
Research was funded by SNSA (Swedish National Space Agency) contract no. RS 2020-00154
Abstract
Denna avhandling undersöker norrsken med hjälp av flera metoder, inklusive mätningar direkt i rymden, satellitbilder och analys av satellitsignaler.
Först analyseras data från forskningsraketen SPIDER-2 och dess instrument för att studera pulserande norrsken. Studien ger detaljerad information om höjd, densitet, pulsfrekvens och variationer. Kombinationen av olika mätinstrument visar hur elektrontätheten förändras med höjd, med ett maximum på ungefär elektroner per kubikmeter vid cirka 100 km höjd. Med hjälp av en modell kan man också uppskatta energin hos elektronerna, som når ett maximum runt 19 keV. Dessutom visar mätningar att enskilda pulser har en typisk period på cirka 2 sekunder.
För det andra används observationer från den svenska MATS-satelliten för att göra en statistisk studie av en mindre förstådd typ av norrsken, en syre-emission vid 762 nm. Resultaten visar samband mellan geomagnetisk aktivitet och magnetisk latitud, mellan höjden där emissionen är starkast och lokal magnetisk tid, samt mellan ljusstyrka och höjd. Detta ger ny kunskap om denna typ av norrsken i båda hemisfärerna.
För det tredje visas att störningar i GNSS-signaler (satellitnavigering) hänger ihop med variationer i pulserande norrsken. En stor statistisk studie baserad på 14 års data från svenska mottagarstationer visar att variationer i elektrontäthet följer mönster kopplade till solcykler, årstider och dygn. Studien hittar också nya samband, till exempel mellan pulsperiod och magnetisk tid, geomagnetisk aktivitet och solvinden, samt mellan signalvariationer och geomagnetisk aktivitet.
Sammanfattningsvis använder arbetet tre olika metoder för att studera norrsken: en fallstudie med raket, en statistisk analys med satellitdata och en studie av satellitsignaler. Tillsammans ger de en bättre förståelse av pulserande norrsken och denna typ av syre-emission.