Povežite se s nama

Pretražite Kozmos

Svemir

Elektroni ‘surfajući’ svemirom stvaraju polarnu svjetlost

Aurora borealis. Izvor: nasa.gov
Aurora borealis. Izvor: nasa.gov

Znanstvenici napokon imaju dokaz da se kozmičke čestice usitnjavaju zbog moćnih Alfvenovih valova.

Elektroni surfaju svemirom

Fizičari su pronašli konačne dokaze da je polarna svjetlost, živopisni nebeski sjaj poznat i kao “sjeverna svjetla” (aurora borealis), rezultat grubih elektrona koji “surfaju” kozmosom na moćnim “party” valovima. Nalazi tima objavljeni su 7. lipnja u znanstvenom časopisu Nature Communications.

Ilustracija prikazuje kako se elektroni spuštaju iz svemira na Alfvenovim valovima stvarajući polarnu svjetlost poznatu pod nazivom aurora borealis. Izvor slike: Alex Gerst, NASA / Steve Vincena, UCLA

Ilustracija prikazuje kako se elektroni spuštaju iz svemira na Alfvenovim valovima stvarajući polarnu svjetlost poznatu pod nazivom aurora borealis. Izvor slike: Alex Gerst, NASA / Steve Vincena, UCLA

Znanstvenici već neko vrijeme znaju da se polarna svjetlost javlja kad se energizirane čestice Sunca vinu svemirom i padnu na Zemljinu magnetosferu. Te energizirane čestice haraju magnetskim poljima našeg planeta u gornjoj atmosferi gdje se onda sudaraju s molekulama kisika i dušika, oslobađajući pri tom blistavu obojanu svjetlost.

Otkud česticama tolika brzina?

Ali još uvijek postoji veliko, komplicirano pitanje o procesu nastanka polarne svjetlosti; kako te solarne čestice skupljaju dovoljno brzine i energije da se takvom snagom sruše na Zemljinu atmosferu?

Jedno popularno objašnjenje uključuje Alfvenove valove – snažne geomagnetske valove koji se šire plazmom, nabijenim plinom koji sačinjava solarne vjetrove.

Nastavak teksta je ispod oglasa.
Fizičari sa Sveučilišta u Iowi izvještavaju o konačnim dokazima za razumjevanje nastanka fenomena aurore borealis. U eksperimentima su fizičari pokazali mehanizme za ubrzanje elektrona bazirane na Alfvenovim valovima u uvjetima koji odgovaraju Zemljinoj magnetosferi. Izvor: uiowa.edu

Fizičari sa Sveučilišta u Iowi izvještavaju o konačnim dokazima za razumjevanje nastanka fenomena aurore borealis. U eksperimentima su fizičari pokazali mehanizme za ubrzanje elektrona bazirane na Alfvenovim valovima u uvjetima koji odgovaraju Zemljinoj magnetosferi. Izvor: uiowa.edu

Ti valovi mogu pokupiti zalutale elektrone u plazmi i ubrzati ih do ekstremno velikih brzina (od 45 milijuna km/h pa sve do 72 milijuna km/h), a da ih ne izbace sa smjera. Svemirski instrumenti otkrili su Alfvenove valove koji putuju prema Zemlji iznad polarnih svjetlosti, ali znanstvenicima je nedostajao konačan dokaz da ti valovi ubrzavaju elektrone – sve do sada.

LPD dokazao značaj Alfenovih valova

U novoj studiji istraživači su koristili instrument nazvan Large Plasma Device (LPD) – vakuumsku komoru dugu 20 metara na UCLA-i, koja je sposobna zadržati magnetsko polje za ponovno stvaranje Alfvenovih valova u uvjetima sličnim onima u Sunčanim vjetrovima. Tim je izmjerio brzinu elektrona koji se kreću kroz plazmatsku komoru i otkrio da valovi doista ubrzavaju mali broj elektrona do velike brzine.

Učinak na elektrone bio je “sličan surferu koji hvata val i neprestano se ubrzava dok se kreće zajedno s valom”, rekao je u izjavi koautor istraživanja Greg Howes, izvanredni profesor fizike sa Sveučilišta Iowa.

Eksperimentalni rezultati tima savršeno su se uskladili s matematičkim modelima i računalnim simulacijama ovog efekta surfanja valovima, pružajući konačni dokaz da Alfvenovi valovi napajaju sjeverno svjetlo.

Prvi put uočen svemirski uragan

Nastavak teksta je ispod oglasa.

Pridružite se raspravi u nasšoj telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Lewis C. R. (7.6.2021.), Physicists determine how auroras are created, uiowa.edu

Specktor B. (12.6.2021.) Electrons ‘surf’ across space to create the northern lights, new study finds, Livescience.com

Nastavak teksta je ispod oglasa.

Pročitaj više

Jeste li znali?

Fizičari tvrde da su po prvi put stvorili materiju od čiste svjetlosti koristeći Einsteinovu poznatu jednadžbu. Fotoni i stvaranje materije Prema jednadžbi E=mc² Alberta...

Svemir

Kako se solarna sonda Parker približava suncu, tako učimo sve više novih stvari o našoj matičnoj zvijezdi. Mjerenja Sunčevog električnog polja U novoj studiji,...

Svemir

Znanstvenici nisu ni uzeli u razmatranje jednu od glavnih teorija o nastancima aurora, unatoč činjenici da one na Zemlji nastaju zbog sličnog mehanizma. Tim...

Oglas