Северное сияние, вид из Исландии Авторы: Нико Ринальди / Capture The Atlas / Triangle News
Ученые впервые доказали, почему Северное сияние существует и как оно формируется, после воссоздания их в лаборатории.
Только с середины 20 века физика смогла предложить теорию, объясняющую полярные сияния, и теперь технологии могут ее доказать.
Исследователи из Университета Айовы успешно воспроизвели магнитное поле Земли после посещения Большого плазменного устройства в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, используя туннель длиной 20 метров и шириной один метр и воссоздав миниатюрную версию того, что происходит на субатомном уровне.
Установка позволила исследователям создавать волны, которые толкают электроны из космоса к Земле, и измерять результаты.
Данные экспериментов согласуются с существующими теориями ученых о том, как создаются огни.
Ученые давно знают, что когда Солнце особенно активно, оно выделяет огромное количество энергии, которая достигает Земли в виде солнечного ветра.
Как работает северное сияние
Это может привести к геомагнитным бурям на Земле и нарушить работу наших спутниковых систем.
Одним из побочных продуктов солнечной бури является то, что она делает магнитное поле однобоким, при этом поле усиливается на стороне Земли, удаленной от заграждения.
В результате магнитное поле в некоторых местах перекрывается и сходится, и это событие, известное как пересоединение хвоста магнитосферы, приводит к образованию так называемых альвеновских волн. Затем они отскакивают к Земле и ускоряются по мере приближения к полюсам.
За 80000 миль они увеличивают скорость в восемь раз, достигая скорости 80 миллионов миль в час, а также накапливают близлежащие электроны.
10 СОВЕТОВ | Как сфотографировать северное сияние
Исследователи говорят, что волны захватывают электроны, резонируя с ними, и используют аналогию с крошечными заряженными частицами, «перемещающимися» по волнам обратно на Землю.
Электроны достигают максимальной скорости 45 миллионов миль в час, и когда они позже сталкиваются с азотом или кислородом в атмосфере Земли, они становятся возбужденными и удерживают больше энергии, чем обычно.
Со временем они возвращаются к стандартному состоянию, и энергия выделяется в виде фотона света, создавая либо северное сияние, либо северное сияние.
Красный свет появляется, когда это происходит на высоте более 125 миль, а зеленый светится, когда удары ниже, до 60 миль.
Это изображение НАСА, полученное с Международной космической станции, когда она вращалась над Индийским океаном, а вдали — Северное сияние. Авторы: NASA / AFP через Getty Images.
Доктор Грег Хоуз, автор исследования из Университета Айовы, сказал: «Электроны подвергаются« резонансному ускорению »электрическим полем альвеновской волны, подобно тому, как серфер ловит волну и постоянно ускоряется, когда серфер движется вместе с волной».
Профессор Крейг Клетцинг, соавтор исследования, сказал: «Идея о том, что эти волны могут возбуждать электроны, создающие полярное сияние, возникла более четырех десятилетий назад, но это первый раз, когда мы смогли окончательно подтвердить, что это работает. .
«Эти эксперименты позволяют нам провести ключевые измерения, которые показывают, что космические измерения и теория действительно объясняют основной способ создания полярных сияний».
Свежие комментарии