Auroralar, Uzaydan Gelen Elektronlar Dünya'nın Manyetik Alanıyla Etkileşime Girdiğinde Oluşuyor

Yeni laboratuvar deneyleri, Dünya'nın Alfvén dalgaları adı verilen manyetik alanındaki bozuklukların, auroraları aydınlatmak için atmosfere yönelen elektronlar gönderdiğini gösteriyor.

Araştırmacılar, laboratuarda bir aurora için koşulları yeniden yaratarak, bu parlak, ışıltılı ışık perdelerinin nasıl oluştuğunu doğruladılar.

Kuzey ışıkları, uzaydan gelen elektronların, oksijen ve nitrojen molekülleri ile çarpıştıkları üst atmosfere akarken ortaya çıkar. Ancak bu elektronları tam olarak neyin Dünya'ya doğru çektiğini anlamak zordu. Onlarca yıldır bilim adamları, elektronların, Alfvén dalgaları olarak adlandırılan Dünya'nın manyetik alanındaki dalgalanmaları atmosfere doğru sürdüklerinden şüpheleniyorlardı. Ancak hiçbir uydu bunu doğrudan gözlemleyemedi.

Alfvén dalgalarıyla elektronları hızlandıran yeni bir deney, Dünya'nın manyetik alanındaki bu bozuklukların elektronları atmosfere iterek auroralara neden olabileceğine dair ilk doğrudan kanıtı sunuyor.

Fotoğraf: Dünyanın manyetik alanındaki (mavi dalgalı çizgilerle gösterilen) Alfvén dalgaları adı verilen dalgacıklar, auroraları aydınlatmak için elektronları (sarı) uzaydan Dünya atmosferine süpürebilir. Bu durum, okyanus dalgalarının sörfçüleri kıyıya itme şekline benzer.

Ekip, 20 metre uzunluğunda, 1 metre genişliğindeki bir tüpü yüklü parçacıklardan veya plazmadan oluşan bir karışımla doldurdu. Elektrik bobinleri, odanın uzunluğu boyunca uzanan bir manyetik alan yarattı. Enstrümanın bir ucundaki bir anten, plazmada dalgalanan Alfvén dalgalarını göndermek için esasen kutu içindeki manyetik alan çizgilerini çeken kendi manyetik alanını oluşturdu.

Beklendiği gibi, plazmadaki elektronlar Alfvén dalgalarında süpürüldü ve odayı hızlandırdı. Dahası, Illinois'deki Wheaton College'dan Schroeder, "Saniyede elektron başına kazanılan enerji, deneyimizde, uzayda bir aurora yaratmak için ihtiyaç duyulana benzerdi" diyor.

Schroeder, bu sonuçların yalnızca Dünya'daki atmosferik ışık gösterilerinin arkasındaki fiziği doğrulamadığını söylüyor. "Burada olan şey büyük olasılıkla Jüpiter'de veya auroraları gördüğümüz Satürn gibi başka bir yerde de olabilir" şeklinde belirtiyor.