επιστήμη

Η μυστηριώδης προέλευση των βόρειων φώτων έχει αποδειχθεί

Το μυστήριο σχετικά με τις αιτίες των βόρειων φώτων έχει προβληματιστεί, αλλά δεν έχει αποδειχθεί μέχρι τώρα.

Μια ομάδα φυσικών από το κρατικό πανεπιστήμιο της Αϊόβα απέδειξε επιτέλους ότι “οι πιο θεαματικές αύρες παράγονται από ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά κύματα κατά τη διάρκεια γεωμαγνητικών καταιγίδων”, σύμφωνα με Πρόσφατα κυκλοφόρησαν καρφιάΓιατί

Η μελέτη δείχνει ότι αυτά τα φαινόμενα, γνωστά και ως κύματα Alfven, επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια προς τη Γη, προκαλώντας τα σωματίδια να παράγουν το φως που γνωρίζουμε ως τα βόρεια φώτα.

Ο Greg Howes, αναπληρωτής καθηγητής στο τμήμα, δήλωσε, “Οι μετρήσεις έδειξαν ότι αυτός ο μικρός πληθυσμός ηλεκτρονίων υφίσταται« συντονισμένη επιτάχυνση »από το ηλεκτρικό πεδίο του κύματος Alfven, παρόμοιο με ένα surfer που πιάνει ένα κύμα και την κίνηση του surfer με το κύμα Καθώς η σταθερά εντείνεται. ” της φυσικής και της αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Αϊόβα και συν-συγγραφέας της μελέτης.

Αυτή η ιδέα των ηλεκτρονίων που «σέρφινγκ» σε ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι μια θεωρία που εισήχθη για πρώτη φορά το 1946 από έναν Ρώσο φυσικό, Lev Landau, που ονομάστηκε Landau damping. Η θεωρία του έχει πλέον αποδειχθεί.

αναδημιουργώντας τα βόρεια φώτα

Οι επιστήμονες έχουν καταλάβει για δεκαετίες πώς σχηματίζονται οι αύρες, αλλά τώρα είναι σε θέση να την προσομοιώσουν για πρώτη φορά σε εργαστήριο με τη Μεγάλη συσκευή πλάσματος (LPD) στη Βασική Διευκόλυνση Επιστήμης Πλασμάτων της UCLA.

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν έναν θάλαμο μήκους 20 μέτρων για να αναδημιουργήσουν το μαγνητικό πεδίο της Γης χρησιμοποιώντας τα ισχυρά πηνία μαγνητικού πεδίου στο LPD του UCLA. Μέσα στην τροχιά, οι επιστήμονες δημιούργησαν πλάσμα παρόμοιο με αυτό που υπάρχει στο διάστημα κοντά στη Γη.

READ  Σύμφωνο Bharat Biotech With Washington Varsity για ρινικό εμβόλιο

“Χρησιμοποιώντας μια ειδικά σχεδιασμένη κεραία, ξεκινήσαμε τα κύματα Alfvén κάτω από το μηχάνημα, σαν να δονείται γρήγορα ένας σωλήνας κήπου πάνω-κάτω, και βλέποντας το κύμα να κινείται κατά μήκος του εύκαμπτου σωλήνα”, δήλωσε ο Howes. Καθώς άρχισαν να αντιλαμβάνονται τα ηλεκτρόνια «σερφ» κατά μήκος του κύματος, χρησιμοποίησαν ένα πιο εξειδικευμένο όργανο για να μετρήσουν πώς αυτά τα ηλεκτρόνια κέρδισαν ενέργεια από το κύμα.

Αν και το πείραμα δεν αναδημιούργησε το πολύχρωμο τρεμόπαιγμα που φαίνεται στον ουρανό, “οι μετρήσεις μας στο εργαστήριο συμφώνησαν σαφώς με τις προβλέψεις προσομοιώσεων υπολογιστών και μαθηματικών υπολογισμών, αποδεικνύοντας ότι τα ηλεκτρόνια που εμφανίζονται στην επιφάνεια των κυμάτων Alfven επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια. 45 εκατομμύρια μίλια / ώρα που προκαλεί την αύρα “, είπε ο Howes.

“Αυτά τα πειράματα μας επιτρέπουν να κάνουμε σημαντικές μετρήσεις που δείχνουν ότι οι διαστημικές μετρήσεις και η θεωρία αποκαλύπτουν πράγματι έναν σημαντικό τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται οι αύρες”, δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Craig Kletting.

Σφαιρικές χάντρες όπως φαίνεται από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Ακούγοντας αυτά τα νέα, επιστήμονες του διαστήματος σε όλη τη χώρα πήδηξαν με χαρά. “Ήμουν τόσο ενθουσιασμένος! Είναι πολύ σπάνιο να βλέπω ένα εργαστηριακό πείραμα που επικυρώνει μια θεωρία ή μοντέλο που σχετίζεται με το διαστημικό περιβάλλον”, δήλωσε ο Patrick Cohen, επιστήμονας στο τμήμα Heliophysics της NASA. “Ο χώρος είναι πολύ μεγάλος για εύκολη προσομοίωση στο εργαστήριο.”

Ο Cohen πιστεύει ότι η ικανότητα κατανόησης του μηχανισμού επιτάχυνσης των ηλεκτρονίων που προκαλούν αύρες θα βοηθήσει πολλές μελλοντικές μελέτες.

“Μας βοηθά να κατανοήσουμε καλύτερα τον διαστημικό καιρό! Ο μηχανισμός επιτάχυνσης ηλεκτρονίων που έχει επαληθευτεί από αυτό το έργο λειτουργεί αλλού στο Ηλιακό Σύστημα, οπότε θα βρει πολλές εφαρμογές στη διαστημική φυσική. Θα χρησιμοποιηθεί επίσης στην πρόβλεψη του διαστημικού καιρού.”, Κάτι που Η NASA ενδιαφέρεται πολύ “, είπε ο Cohen σε ένα email στο CNN.

READ  Είναι επίσημο - η NASA θα υποβάλει πυραύλους SLS σε άλλη δοκιμή καυτής πυρκαγιάς

πολύ δρόμο ακόμη

Τώρα που η θεωρία του πώς σχηματίζονται οι φωτεινές αύρες απέχει πολύ από το να προβλέψουμε πόσο ισχυρή θα είναι κάθε καταιγίδα.

Τα βόρεια φώτα χορεύουν στον νυχτερινό ουρανό, ψηλά στον Αρκτικό Κύκλο.

“Η πρόβλεψη του πόσο ισχυρή θα είναι μια συγκεκριμένη γεωμαγνητική καταιγίδα, με βάση τις παρατηρήσεις του Ήλιου και τις μετρήσεις των διαστημικών σκαφών μεταξύ της Γης και του Ήλιου, παραμένει μια άλυτη πρόκληση”, δήλωσε ο Howes σε ένα email.

“Έχουμε δημιουργήσει έναν σύνδεσμο για την περιήγηση σε ηλεκτρόνια στα κύματα Alfvén περίπου 10.000 μίλια πάνω από την επιφάνεια της Γης και τώρα πρέπει να μάθουμε να εκτιμούμε τη δύναμη αυτών των κυμάτων Alfvén χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις διαστημικών σκαφών”, είπε.

Related Articles

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Back to top button
Close
Close