Ioni-neutraalivuorovaikutus arktisessa yläilmakehässä EISCAT3D:llä havaittuna

Sähkövirrat ja hiukkassade kuumentavat arktisen alueen yläilmakehää aiheuttaen muutoksia ilmakehän kemialliseen koostumukseen ja tiheyteen. Tiheysvaihtelut ovat kriittisiä matalan radan satelliiteille ja avaruusromun seuraamiselle. Kuumennus on voimakkainta alle 200 km korkeudella, missä ilmanvastus estää satelliittien käytön. Yhteiskunnalle tärkeään satelliittiteknologiaan kriittisesti vaikuttavaa ilmekehän kerrosta voidaankin havainnoida vain epäsuorasti. Seuraavan sukupolven EISCAT3D tutka on pian käytettävissä tieteellisiin havaintoihin. Tutka havainnoi ionisiotuneita hiukkasia, jotka muodostavat ionosfäärin 70-1000 km korkeudelle, mutta ionien ja neutraalien välisten törmäysten ja kemiallisten reaktioiden ansioista neutraalien hiukkasten ominaisuuksia voidaan päätellä ionihavainnoista. Kehitämme uusia menetelmiä, joiden avulla EISCAT3D-tutka voi mitata ionikompositiota ja ioni-neutraalitörmäystaajuuksia, mikä mahdollistaa EISCAT3D:n käytön neutraalin yläilmakehän tutkimiseen, ja havainnoimme menetelmien avulla avaruussään vaikutusta yläilmakehään ja lähiavaruuteen.