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
11 сентября, 06:57
Елизавета З.

Американская компания Rocket Lab создала солнечный элемент Inverted Metamorphic (IMM) Apex без германиевой подложки. Он заметно легче прежних, но сохранил высокую эффективность. Предназначен элемент для космических аппаратов.

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

9 сентября, 12:53
Игорь Байдов

Китайские инженеры создали конструкцию из небольших полых алюминиевых элементов, напоминающих яичную скорлупу, и заполнили их водой. Затем разместили между алюминиевыми пластинами и проверили, как такая структура ведет себя при гиперскоростном ударе.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий