• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
09.06.2021, 11:18
Сергей Васильев
1,5 тыс

Эксперименты показали связь полярных сияний с волнами плазмы

❋ 5.1

Лабораторные эксперименты полностью подтвердили теоретические расчеты, которые связали появление полярных сияний с ускорением электронов Альвеновскими волнами в плазме.

©Austin Montelius, University of Iowa / Автор: Александр Литвинов

Когда поток заряженных частиц устремляется из космоса к Земле, многочисленные электроны сталкиваются с ионами кислорода и азота в верхних слоях атмосферы, окрашивая небо красными и зелеными сполохами полярных сияний. Считается, что их вовлекают в движение и направляют волны, возникающие в разреженной плазме под влиянием магнитного поля планеты.

Электромагнитные волны заставляют заряженную плазму колебаться, создавая магнитогидродинамические волны Альвена. «Оседлав» их, словно серферы, электроны устремляются по направлению к Земле — или другой планете, ведь полярные сияния существуют и в других мирах, например на Сатурне. Теперь этот механизм удалось продемонстрировать и во время точного лабораторного эксперимента. О нем ученые пишут в новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Профессор Колледжа Уитон Джеймс Шредер (James Schroeder) и его коллеги построили «большое плазматическое устройство» (Large Plasma Device, LAPD) — трубку диаметром около метра и более 16 метров длиной, заполненную разреженной плазмой. Расположенная в одном конце трубы антенна запускала по ней электромагнитные волны, которые вызывали появление Альвеновских волн.

Проследив за полетом электронов по LAPD, авторы подтвердили, что они увлекаются в движение волнами, причем набирают скорость именно так, как предсказывали расчеты, проведенные для полярных сияний. Ученые резюмируют: «Теперь и эксперименты, и теория, и компьютерные симуляции демонстрируют ясную причинно-следственную связь между Альвеновскими волнами и ускорением электронов, что напрямую ведет к возникновению полярных сияний».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
7 июля, 11:14
Игорь Байдов

Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

7 июля, 16:08
Марк Чернов

Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

6 июля, 10:09
Дарья Губина

В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий