极光在人眼看来既神秘又美丽,科学家们可能已经解开了这个谜团,找到了这些美丽的光在世界某些地方的天空中形成的真正原因。
追踪这些天空中形成的真正原因并不容易,但科学家们现在有了证据,这要归功于爱荷华大学物理学家领导的一项新研究。他们的研究揭示了极光形成的原因,研究结果发表在《自然通讯》杂志上。它提供了证据,证明这些光是由地磁暴期间的强电磁波形成的,这种现象被称为阿尔芬波。这导致电子向地球加速,从而导致粒子组成了大多数人一生中至少希望看到一次的光。
这项新研究的作者之一格雷格·豪斯(Greg Howes)表示:“测量显示,这一小群电子受到阿尔文波电场的‘共振加速度’,类似于冲浪者抓住海浪,随着海浪移动而不断加速。”
研究人员使用加州大学洛杉矶分校基础等离子体科学设施中的大型等离子体设备来收集天空中极光形成背后的见解。该设施是由美国能源部和国家科学基金会资助的合作研究中心。
“这些波可以为产生极光的电子提供能量的想法可以追溯到40多年前,但这是我们第一次能够明确地证实它是有效的,”爱荷华州物理与天文系教授、该研究的合著者克雷格·克莱zing解释说。“这些实验让我们进行了关键的测量,表明空间测量和理论确实解释了极光产生的主要方式。”
研究人员利用数值模拟和数学建模能够展示他们新发现的结果。通过实验、模拟和建模,研究人员发现阿尔芬波可以产生加速电子,从而在天空中创造出这些令人惊叹的景象。
加州大学洛杉矶分校等离子体科学与技术研究所所长特洛伊·卡特解释说:“这个具有挑战性的实验需要测量在LPD室中以几乎与阿尔芬波相同的速度移动的少量电子,数量不到等离子体中电子的千分之一。”爱游戏ayx体育
你可以在杂志上查看原始研究自然通讯.