توصلت دراسة إلى أن الإلكترونات تتصفح الفضاء لتخلق الأضواء الشمالية

بالعربي/ تمكن العلماء أخيرًا من إثبات أن الجسيمات تمزق عبر الكون على موجات ألفين القوية.

يشعر الفيزيائيون بالدهشة الشديدة لمشاركة الدليل القاطع على أن الشفق القطبي – وهو توهج السماء الملون المعروف أيضًا باسم الأضواء الشمالية – هو نتيجة “تصفح” الإلكترونات الشريرة عبر الكون على موجات حزبية قوية. نُشرت نتائج الفريق في 7 حزيران (يونيو) في مجلة Nature Communications العلمية الأنبوبية بالكامل .

لقد عرف العلماء منذ فترة أن الشفق القطبي يحدث عندما تحلق جزيئات نشطة من الشمس عبر الفضاء وتصطدم بالغلاف المغناطيسي للأرض . تنقل هذه الجسيمات النشطة خطوط المجال المغناطيسي لكوكبنا إلى الغلاف الجوي العلوي ، حيث تصطدم بالأكسجين وجزيئات النيتروجين ، وتطلق ضوءًا ملونًا بشكل مذهل في هذه العملية.

ولكن لا يزال هناك سؤال كبير طال انتظاره حول عملية الشفق القطبي: كيف تلتقط هذه الجسيمات الشمسية ما يكفي من السرعة والطاقة لتحطم الغلاف الجوي للأرض بهذه القوة؟

يتضمن أحد التفسيرات الشائعة موجات ألفين – وهي موجات مغنطيسية أرضية قوية تنتشر عبر البلازما ، وهو غاز مشحون يشكل الرياح الشمسية.

يمكن لهذه الموجات التقاط الإلكترونات الشاردة في البلازما وتسريعها إلى سرعات عالية للغاية (أسرع من 45 مليون ميل في الساعة ، أو 72 مليون كم / ساعة) دون إخراجها عن مسارها. اكتشفت الأجهزة الفضائية موجات ألفين التي تنتقل نحو الأرض فوق الشفق القطبي ، لكن العلماء يفتقرون إلى طريقة محددة لإثبات أن هذه الموجات تسرع الإلكترونات – حتى الآن.

في الدراسة الجديدة ، استخدم الباحثون أداة تسمى جهاز البلازما الكبير (LPD) – حجرة فراغ بطول 65 قدمًا (20 مترًا) في جامعة كاليفورنيا قادرة على الاحتفاظ بمجال مغناطيسي – لإعادة إنشاء موجات ألفين في ظل ظروف مماثلة لتلك. في الرياح الشمسية. قام الفريق بقياس سرعة تحرك الإلكترونات عبر حجرة البلازما ، ووجدوا أن عددًا صغيرًا من الإلكترونات يتم تسريعها بالفعل بسرعات كبيرة بواسطة الموجات.المحتوى ذي الصلة

قال المؤلف المشارك للدراسة جريج هاوز ، أستاذ الفيزياء المشارك في جامعة أيوا ، في بيان إن التأثير على الإلكترونات كان “مشابهًا لراكب الأمواج الذي يصطاد موجة ويتم تسريعها باستمرار مع تحرك راكب الأمواج جنبًا إلى جنب مع الموجة”. .

تتوافق النتائج التجريبية للفريق تمامًا مع النماذج الرياضية والمحاكاة الحاسوبية لتأثير ركوب الأمواج هذا ، مما يوفر أول دليل “قاطع” على أن موجات ألفين تشغل الأضواء الشمالية ، وفقًا للباحثين. Cowabunga!

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com