오로라의 신비한 기원이 입증되었습니다.

오로라의 원인을 둘러싼 수수께끼는 추측되었지만 아직 입증되지 않았습니다.

아이오와 대학의 물리학 자 그룹은 마침내 “가장 밝은 오로라는 지자기 폭풍 동안 강한 전자기파에 의해 발생한다”고 증명했다. 새로 출시 된 연구.

이 연구는 알빈 파라 고도 알려진 이러한 현상이 전자를 지구쪽으로 빠르게 이동시켜 입자가 우리가 알고있는 북극광으로 알려진 빛을 생성하도록한다는 것을 보여주었습니다.

측정 결과이 작은 전자 그룹이 2 천분의 1 파동의 전기장에 의해 ‘버즈 가속’을 겪는 것으로 나타났습니다. 마치 파도를 잡는 서퍼가 파도와 함께 움직일 때 지속적으로 가속되는 것과 유사합니다. “라고 Greg Howes가 말했습니다. ,학과 조교수. 그는 University of Iowa에서 물리학 및 천문학 박사 학위를 받았으며이 연구의 공동 저자입니다.

전기장에서 전자를 “서핑”한다는 아이디어는 Landau 감쇠의 이름을 따서 명명 된 러시아 물리학 자 Lev Landau가 1946 년에 처음 소개 한 이론입니다. 그의 이론은 이제 입증되었습니다.

북극광 재현

과학자들은 수십 년 동안 오로라가 어떻게 형성 될 수 있는지 이해해 왔지만 이제는 UCLA의 플라즈마 과학 핵심 시설에있는 대형 플라즈마 장치 (LPD)의 실험실에서 처음으로 오로라를 시뮬레이션 할 수있었습니다.

과학자들은 UCLA LPD의 강력한 자기장 코일을 사용하여 지구 자기장을 재현하기 위해 20 미터 챔버를 사용했습니다. 실험실 내부에서 과학자들은 지구 근처 공간에서 발견되는 것과 유사한 플라즈마를 생성했습니다.

Howes는 “특별하게 설계된 안테나를 사용하여 정원 호스를 빠르게 위아래로 흔들면서 파도가 호스를 따라 움직이는 것을 보는 것처럼 장치 아래로 2 천 개의 파도를 쐈습니다.”라고 말했습니다. 그들이 파도를 따라 “서핑하는”전자를 실험하기 시작했을 때, 그들은이 전자가 파도로부터 에너지를 얻는 방법을 측정하기 위해 또 다른 특수 도구를 사용했습니다.

아이슬란드의 폭포 위에 북극광이 나타납니다.

실험이 하늘에서 볼 수있는 화려한 섬광을 재현하지는 못했지만 “실험실에서의 측정 결과는 컴퓨터 시뮬레이션 및 수학적 계산의 예측과 명확하게 일치하여 2 천 번째 파도에서 서핑하는 전자가 전자를 가속 할 수 있음을 입증했습니다 (최대 속도 : 시간당 4 천 5 백만 마일) 시계)는 황혼을 유발합니다.”라고 Howes는 말했습니다.

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연구의 공동 저자 인 Craig Klitzing은 “이러한 실험을 통해 우리는 우주 측정과 이론이 오로라가 형성되는 주요 방식을 실제로 설명한다는 것을 보여주는 주요 측정을 할 수 있습니다.”라고 말했습니다.

국제 우주 정거장에서 본 오로라.

전국의 우주 과학자들은이 소식을 듣고 흥분했습니다. NASA의 Heliophysics Division의 과학자 인 Patrick Cohn은 “정말 흥분했습니다. 우주 환경에 관한 이론이나 모델을 검증하는 실험실 실험을 보는 것은 매우 드뭅니다.” “공간이 너무 커서 실험실에서 쉽게 시뮬레이션 할 수 없습니다.”

Kuhn은 오로라를 유발하는 전자의 가속 메커니즘을 이해할 수있는 것이 향후 많은 연구에서 유용 할 것이라고 믿고 있다고 말했습니다.

“우주 날씨를 더 잘 이해하는 데 도움이됩니다!이 프로젝트에서 검증 된 전자 가속 메커니즘은 태양계의 다른 곳에서 작동하므로 우주 물리학에서 많은 응용 분야를 찾을 수 있습니다. 우주 날씨를 예측하는 데에도 유용 할 것입니다.” CNN NASA에 보내는 이메일이 매우 흥미 롭습니다. “

그리고 갈 길이 멀다

빛나는 오로라가 어떻게 생성되는지에 대한 이론이 입증되었으므로 각 폭풍이 얼마나 강할 것인지 예측하는 데 아직 갈 길이 멀다.

북극광은 북극권 높은 곳에서 밤하늘을 가로 질러 춤을 춥니 다.

Howes는 이메일에서 “태양의 관측과 지구와 태양 사이의 우주선 측정을 기반으로 주어진 지자기 폭풍이 얼마나 강할 것인지 예측하는 것은 여전히 ​​해결되지 않은 과제”라고 말했다.

그는 “지구 표면 위 10,000 마일에서 2 천개의 파도를 서핑하는 전자들 사이에 연결 고리를 확립했으며 이제 우주선 관측을 사용하여 2 천개의 파도의 강도를 예측하는 방법을 배워야한다”고 덧붙였다.

정정 :이 이야기의 초기 버전은 연구를 작성한 물리학 자들을 잘못 식별했습니다. 그들은 아이오와 대학교 출신입니다.

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