Physiker haben das Geheimnis der Aurora Borealis gelüftet

Die Aurora Borealis hat die Menschen schon immer dazu gebracht, in den Himmel zu schauen. Astronomen wissen, dass sie aus Teilchen entstanden sind, die von Sonnenstürmen auf die Erde geschleudert wurden. Doch die Mechanismen dahinter sind nach wie vor schwer aufzuklären. Forschern ist es heute erstmals gelungen, einen vermuteten Vorgang im Labor zu messen.

Das Nordlichtshow wunderbar gesehen. Seit Anbeginn der Zeit staunen die Menschen. Kürzlich theoretisierten Forscher über den Ursprung des Phänomens. Aber sie konnten ihre Hypothesen noch nicht beweisen. Jetzt ist es fertig danke Physiker der University of Iowa (Die vereinigten Stadten). Zumindest für Nordlicht Ein Sprichwort einer separaten Form.

Dies sind die bekanntesten. Sie erscheinen in Form von langen Bögen und Vorhängen Licht knusprig. Sie werden von den Mächtigen produziert Elektromagnetische Wellen, Das zweitausend موجات Wellen. Sie selbst sind dort geboren geomagnetische Stürme. Und sie werden schneller Elektronen Über tr, wodurch sie diese Bänder am Himmel aufleuchten lassen Farben Magie. Es bezieht sich hier auf eine Theorie, die mehr als vierzig Jahre zurückreicht. Eine Theorie, die durch einige Satellitenmessungen gestützt wird und die das Vorhandensein von Alfvén-Wellen zu offenbaren scheint, die sich über der Aurora borealis in Richtung Erde bewegen.

Als Ergebnis jahrzehntelanger Arbeit zeigt die heutige Studie experimentell die Mechanismen körperlich – körperlich – Aus der Beschleunigung von Elektronen durch zweitausend Wellen. In ihrem Experiment feuerten die Forscher solche Wellen in einen Raum große Plasmamaschine von der University of California, Los Angeles (USA). Ein Zylinder von 20 Metern Länge und 1 Meter Durchmesser. Dann haben sie die Beschleunigung der Elektronen gemessen. Das numerische Simulation und der Design Die Mathematik zeigt, dass die Signatur dieser Beschleunigung Eintracht Nun gut mit der für Landau erwarteten Dämpfung.

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Elektronen sind wie Surfer

Landauer? Um das zu verstehen, gehen wir zurück zur Geschichte. Und denk daran Sonneneruptionen oder Ausgabe von Masse Die Korona kann den Fluss stark stören Sonnenwind. Genug, um geomagnetische Stürme auf der Erde zu verursachen. Sie werden von einigen der stärksten Aurora-Manifestationen begleitet. Im fernen Magnetismus der Erde sind geomagnetische Stürme der Ursprung des Prozesses Magnetische Wiederverbindung. Feldlinien brechen und reparieren und kehren schließlich zur Erde zurück. Ein bisschen wie ein Gummiband, das gedehnt und plötzlich losgelassen wird. Dieser Sprung Magnetfeld Es setzt Alfvén-Wellen frei, die sich entlang des Magnetfelds zu unserem Planeten bewegen.

Es kommt der Zeitpunkt, an dem eine kleine Gruppe von Elektronen, die sich in die gleiche Richtung wie die zweitausendste Welle bewegen, auf . beschleunigt werden kann Geschwindigkeiten Oben. Das Physiker Apropos Resonanzbeschleunigung. Wie ein Surfer, der eine Welle fängt. Diese Elektronen surfen also elektrisches Feld Für die zweitausendste Welle gewinnt sie dank dieses als Landau-Dämpfung bekannten Mechanismus an Geschwindigkeit – berühmt …Energie Von der Welle zu den beschleunigten Elektronen, die das Auftreten von Instabilität verhindern. Das Verfahren wurde erstmals 1946 entdeckt.

Die Elektronen bewegen sich dann mit Geschwindigkeiten von bis zu 20.000 km/s. Sie steigen entlang des Erdmagnetfeldes ab und kollidieren schließlich mit Atome Und der Moleküle Sauerstoff undazot beim’Luft zottig Obere Atmosphäre. Das Treffen erzeugt diese wunderbaren Lichtvorhänge, die dann am Polarhimmel funkeln.

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