冰島的北極光。圖片來源：Mike-Hubert.com／Shutterstock.com
科學家相信，他們已經自信地證明了極光（高緯度地區夜空中可見的北極光和南極光）背後的形成機制。特別是，研究人員在實驗室中重建了該機制。這一切都指向一個罪魁禍首：被稱為阿爾文波的強大磁波，它會加速電子在地球磁場線上的傳播，然後撞擊大氣層。
據報道自然通訊，該團隊使用大型等離子裝置來重現波浪。他們見證了電子不僅能夠在這些波中傳播，還能從它們中獲取能量並加速。這些電子可以達到光速的百分之六左右，透過撞擊氧和氮原子，它們產生了我們在極光中看到的彩色波浪幕效應。
這個實驗絕非易事。為了重現空間條件，他們在等離子體中只存在少量電子，希望移動的電子在加速時能表現出所謂的朗道阻尼的特徵特徵。
「測量結果顯示，這一小部分電子在阿爾文波電場的作用下經歷了'共振加速'，類似於衝浪者捕捉到波浪，並隨著衝浪者沿著波浪移動而不斷加速，」合著者、來自該大學的格雷格·豪斯教授說。陳述。
這種情況的理論框架跨越了數十年，並且對地球和太空極光的電腦模擬和觀測證實了這一機制。這裡進行的實驗增加了一層新的證據。
電子在阿爾芬波上衝浪的機制現在已被理論、模擬和最新的實驗室結果所證實。了解壯觀的燈光秀有助於我們更了解太空天氣和地磁風暴的風險。
「很長一段時間以來，人們都知道極光過程的開始是太陽的劇烈活動，結束是電子撞擊高層大氣發光。目前尚不清楚的是中間的步驟。這項發現為這個難題提供了重要的一塊，」第一作者、惠頓學院的吉姆‧施羅德博士在報告中說道。陳述。 「了解近地空間的物理學也很實用。我們的社會已經變得依賴於這個衛星密集的太空區域來進行通信和導航，而地磁風暴和極光的動態會對這些衛星產生不利影響。
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