Teadlased teavad nüüd kindlalt, mis põhjustab virmalisi
Inimesed on veetnud aastatuhandeid aukartusega öises taevas asuva kauni aurora borealis’e ees. Ja kuigi me ei olnud juba mõnda aega kindlad, mis neid põhjustab, on füüsikud lõpuks aru saanud, kuidas nähtus täpselt toimib.
Teadusajakirjas Nature Communications avaldatud uue artikli kohaselt saab kõik alguse päikesest. Täpsemalt, kui tugevad päikesehäired tõmbavad Maa magnetvälja. Ägedad häired, nagu massiivsed geomagnetilised tormid, ei ole haruldased ja nende sündmuste tagajärjed võivad ulatuda päikesest kaugemale kogu meie päikesesüsteemis. Ja meie jaoks siin Maal näeme seda tavaliselt auroradena.
Need tugevad häired tõmbavad meie planeedi magnetvälja sarnaselt kummipaelaga. Kui põld tagasi tõmbub, tekib tagasilöök, mis põhjustab lainelisi lainetusi – nn Alfvéni laineid –, mis tekivad ligikaudu 80 000 miili kõrgusel maapinnast. Tänu planeedi magnetilisele tõmbele lained kiirenevad, mida lähemale nad Maale jõuavad. Mõnikord saavad elektronid nendele Alfvéni lainetele hoogu, saavutades kosmose liikudes kiiruse kuni 45 miljonit miili tunnis.
George Howes, Iowa ülikooli füüsika ja astronoomia dotsent, ütles: "Omamoodi teoreetiliselt arvati, et just seal toimub energiavahetus. Kuid keegi ei olnud kunagi esitanud lõplikku tõestust, et Alfvéni lained kiirendavad neid elektrone sobivates tingimustes, mis teil on aurora kohal."
Simon’s Passion 4 Travel/Shutterstock.com
"Mõelge surfamisele," ütles Wheatoni kolledži füüsika assistent ja artikli juhtiv autor Jim Schroeder: "Surfamiseks peate aerutama õige kiirusega, et ookeanilaine teid üles võtaks ja kiirendaks. ja avastasime, et elektronid surfasid. Kui nad liiguksid laine suhtes õige kiirusega, võetaks nad üles ja kiirendaksid.
Kui need elektronid jõuavad lõpuks Maa õhukesesse ülemisse atmosfääri, põrkuvad nad hapniku- ja lämmastikumolekulidega. See saadab nad erutatud olekusse, kuid rahunedes vabastavad nad valgust – aurora.
Austin Montelius / Vabade kunstide ja teaduste kolledž, Iowa ülikool
"Keegi polnud seda varem elektronide ja Alfvéni lainete vahel mõõtnud," ütles Schroeder. Teadlased olid põnevil, et said lõpuks läbi viia katse, mis suutis korralikult testida nende aimdust elektronide liikumist kiirendavate Alfvéni lainete kohta.
Tavaliselt tuleks selline katse läbi viia keskkonnas, mis on tegelikule asjale võimalikult lähedal; arusaadavatel põhjustel on aga teadlastel võimatu asju kosmoses uuesti katsetada, päikesesündmusi kontrollida või teisi meie päikesesüsteemi tegureid arvesse võtta. Selle asemel kasutasid teadlased koostoime taastamiseks suurt plasmaseadet Basic Plasma Science Facility’is, mis asub California ülikoolis Los Angeleses.
Teadlased usuvad, et leiud loovad tõenäoliselt laiema arusaama osakeste pingestamisest ja sellest, kuidas sellised päikesesündmused mõjutavad Maad ja selle ümbrust (sealhulgas meie paljusid satelliite).
NPR kaudu