Anonim

Forskere lægger øjnene for de nordlige lyses indre arbejde for første gang

Fysik

Nick Lavars

16. februar 2018

2 billeder

Forskere har direkte observeret nordlysets mekanik for første gang (Kredit: tretten / Depositum)

Så vidt det naturlige lys viser, går nogle få mere spektakulære end de legendariske nordlys. Folk har været i disse tusindvis af ærefrygtige auroras, men indtil nu har de indre atombrusers indre virkninger været underkastet nogle (meget) uddannede gæt. For første gang har forskere i Japan nu direkte observeret den nordlige lyses mekanik, og bekræfter for en gang en langvarig hypotese og fremmer vores forståelse for en af ​​verdens fantastiske naturlige vidundere.

De berømte grønne, røde og lilla hvirvler af de nordlige lys opstår, når solvindene fejer gennem jordens magnetosfære, hvilket forårsager en vekselvirkning mellem elektroner og plasmabølger, der ser ladede partikler regne ned på den øvre atmosfære, hvor de styrter i atomer og molekyler. Den førende hypotese om dette fortæller os, at det er en type plasma kendt som en refleksbølge, der driver denne spredning af elektroner.

"Men fordi ideelle koordinerede observationer mellem aurora-kameraer på jorden og rumfartøjer i magnetosfæren er så vanskelige - begge instrumenter skal være på samme feltlinie samtidig, når der opstår pulserende aurora - hypotesen kunne ikke klart verificeres af observationerne, "studie medforfatter Atsushi Kumamoto forklarer til New Atlas.

Kumamoto arbejder på Institut for Geofysik ved Tohoku Universitet, og med videnskabsfolk fra Tokyo Universitet har man nu direkte observeret disse refleksbølger på arbejdspladsen for første gang nogensinde. Dette var ikke muligt før, fordi standard elektron sensorer ikke kunne skelne udfældningselektronerne fra andre elektroner. Så forskerne byggede en ny.

Den nye sensor kan tage højvinkelopløsningsmålinger af elektronhastighed og blev pakket på Exploration of Energy and Radiation in Geospace (ERG) satellit, som det japanske flyopdagelsesagentur lancerede i december 2016. Det nye værktøj har nu aktiveret forskere at observere vekselvirkningerne af auroralelektronerne i ny detalje som drevet af korbølgerne.

"Vi anser betydningen af, at denne undersøgelse handler om at give det første klare observationsbevis på den ledende hypotese, som hovedsagelig var baseret på teoretiske og simuleringsstudier, " siger Kumamoto.

Peering i denne blinde plet har konsekvenser ud over blot at bekræfte, hvad vi slags allerede vidste. Forskere kan nu bygge videre på dette nye bevis ved at bruge anden hardware om bord på ERG-satellitten for at fortsætte med at afdække de nordlige lyses hemmeligheder.

"Nogle kollegaer udfører nu analyser af data fra software-type Wave Particle Interaction Analyzer (S-WPIA) ombord på ERG, som kan måle energiudvekslingen mellem elektroner og refleksbølger for yderligere forståelse af moduleringsprocesser af auroralelektroner som rapporteret i denne undersøgelse, "siger Kumamoto.

Denne undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet Nature, og animationen nedenfor skabt af ERG Science-holdet viser de auroraliske interaktioner, der spiller ud.

Kilde: Tohoku Universitet

Forskere har direkte observeret refleksbølger og spredte elektroner i magnetosfæren, oprindelsen af ​​pulsation auroras, for første gang (Credit: 2018 ERG science team)

Forskere har direkte observeret nordlysets mekanik for første gang (Kredit: tretten / Depositum)

Anbefalet Redaktørens Valg