Физики раскрыли тайну возникновения северного сияния

Физики раскрыли тайну возникновения северного сияния

Укринформ
Впервые ученые раскрыли тайну возникновения северного сияния, воспроизведя процесс в лабораторных условиях. 

Как передает Укринформ, об этом сообщает Science Alert.

Теперь ученые впервые продемонстрировали и подтвердили механизм ускорения частиц. Как и предполагалось, мощные электромагнитные волны, известные как волны Альфвена, ускоряют электроны вдоль силовых линий магнитного поля.

«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», — сказал физик Крейг Клетцинг из Университета Айовы.

По его словам, эти эксперименты позволили ученым провести ключевые измерения, которые показывают, что космические измерения и теория действительно объясняют основной способ создания северных сияний.

Читайте также: Ученые вернули к жизни существ, «проспавших» 24 тысячи лет в вечной мерзлоте

Такие волны были описаны шведским инженером-электриком Ханнесом Альфвеном еще в 1942 году, в его честь они и были названы. Эти волны - важный механизм переноса энергии и импульса в магнитогидродинамических системах, то есть они способны ускорять частицы.

Альфвеновские волны наблюдались в силовых линиях магнитного поля Земли, космические аппараты также наблюдали направленные на Землю альфвеновские волны над полярными сияниями.

Поэтому группа ученых во главе с физиком Джимом Шредером из Уитон-колледжа использовала Большое плазменное устройство (LAPD) в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, чтобы ближе рассмотреть это явление.

«Этот сложный эксперимент требовал измерения очень небольшой популяции электронов, движущихся по камере LAPD почти с той же скоростью, что и альфвеновские волны», — сказал физик Трой Картер из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Команда генерировала альфвеновские волны в плазме в LAPD, одновременно измеряя распределение электронов по скоростям в условиях, соответствующих формированию полярных сияний.

Читайте также: Уровень углекислого газа в мире выше на 50%, чем в индустриальную эпоху – ученые

Ученые обнаружили, что альфвеновские волны передают энергию электронам в резонансе с волнами — скорость, аналогичная фазовой скорости волн.

Этот процесс известен как затухание Ландау: передача энергии от волны к частице ослабляет волну, что предотвращает возникновение нестабильности. Затем, сравнив свои результаты с модельным полярным сиянием, ученые смогли продемонстрировать, что скорость возбуждения электронов соответствует затуханию Ландау в реальных условиях.

При цитировании и использовании каких-либо материалов в Интернете открытые для поисковых систем гиперссылки не ниже первого абзаца на «ukrinform.ru» — обязательны, кроме того, цитирование переводов материалов иностранных СМИ возможно только при условии гиперссылки на сайт ukrinform.ru и на сайт иноземного СМИ. Цитирование и использование материалов в офлайн-медиа, мобильных приложениях, SmartTV возможно только с письменного разрешения "ukrinform.ua". Материалы с пометкой «Реклама», «PR», а также материалы в блоке «Релизы» публикуются на правах рекламы, ответственность за их содержание несет рекламодатель.

© 2015-2021 Укринформ. Все права соблюдены.

Дизайн сайта — Студия «Laconica»

Расширенный поискСпрятать расширенный поиск
За период:
-