Результаты опубликованы сегодня в Annales Geophysicae, журнале Европейского союза геонаук (EGU).«Первоначальный успех у нас был, когда мы проецировали цифровые изображения SLR на планетарий и показали, что полярное сияние можно увидеть в 3D.
Это было очень красиво, и я пришел к выводу, что можно рассчитать высоту излучения, используя эти изображения», вспоминает Катаока, который также работает в Высшем университете перспективных исследований (Сокендай) в Хаяме, Япония. Для этого он объединился с другими японскими исследователями и американским ученым.Расстояние между человеческими глазами — вот что позволяет нам видеть в 3D.
Когда мы смотрим на объект, изображения, захваченные левым и правым глазом, немного отличаются друг от друга, а в сочетании они дают мозгу ощущение глубины. Но поскольку расстояние между нашими глазами — около 5 см — невелико, это работает только для объектов, которые находятся не очень далеко.Поскольку полярные сияния простираются на высоту от 90 до 400 км, необходимо гораздо большее разделительное расстояние, чтобы увидеть их в 3D. Исследователи использовали две камеры, имитирующие левый и правый глаза, разделенные 8 км через район Чатаника на Аляске.
Их две цифровые SLR, оснащенные линзами «рыбий глаз» и GPS, сделали два одновременных изображения всего неба, которые исследователи объединили, чтобы создать трехмерную фотографию полярного сияния и измерить высоту излучения.«Используя параллакс изображений для левого и правого глаза, мы можем рассчитать расстояние до полярного сияния с помощью метода [триангуляции], который похож на способ, которым человеческий мозг воспринимает расстояние до объекта», — объясняет Катаока. Параллакс — это разница в видимом положении объекта при наблюдении под разными углами.
Ранее ученые получали карты высот полярного сияния. Они полезны, потому что предоставляют информацию об энергии электронов, излучающих свет. Но это первый раз, когда высота излучения Северного сияния была измерена с использованием изображений, полученных с помощью цифровых зеркальных фотоаппаратов. Как объясняют авторы в новой статье Annales Geophysicae, полученные таким образом карты высот согласуются с предыдущими наблюдениями.
Этот метод недорогой и позволяет исследователям измерять высоту мелких объектов в полярном сиянии. Кроме того, это открывает перед гражданскими учеными возможность участвовать в исследованиях полярных сияний.«Коммерчески доступные устройства GPS для цифровых зеркальных фотоаппаратов стали популярными и относительно недорогими, а фотографам легко и очень полезно записывать точное время и положение в фотографических файлах. Я думаю о разработке веб-сайта с системой отправки, чтобы собрать множество интересные фотографии, сделанные фотографами ночного неба со всего мира через Интернет », — говорит Катаока.
Исследователи полагают, что это может привести к новым научным открытиям, одновременно работая над привлечением общественности к исследованиям полярных сияний. В конце концов, именно красота трехмерного изображения полярных сияний вдохновила Катаока в первую очередь на разработку нового инструмента для научных исследований.