Los físicos descifraron el secreto de la aurora boreal

O espectáculo de luz del norte es un espectáculo maravilloso. Desde el principio de los tiempos, ha fascinado a la gente. Más recientemente, los investigadores han teorizado sobre el origen del fenómeno. Pero todavía no habían podido probar su hipótesis. Ahora está hecho gracias a Físicos de la Universidad de Iowa (Estados Unidos). al menos para amanecer polar digamos discretamente.

Estos son los más conocidos. Aparecen como largos arcos, cortinas de luz ondulante. Son producidos por poderosos ondas electromagnéticas, a Olas de Alfvén. ellos mismos nacen en tormentas geomagnéticas. Y aceleran electrones alrededor de tierra, llevándolos a iluminar en el cielo estos pañuelos de Colores Magia. Aquí está la teoría que se remonta a hace más de cuarenta años. Una teoría apoyada por algunas mediciones satelitales que parecen revelar la presencia de ondas de Alfvén viajando hacia la Tierra por encima de la aurora boreal.

Fruto de varias décadas de trabajo, un estudio hoy demuestra experimentalmente los mecanismos físico de la aceleración de electrones por ondas de Alfvén. En su experimento, los investigadores lanzaron tales ondas en la cámara del gran dispositivo de plasma de la Universidad de California en Los Ángeles (Estados Unidos). Un cilindro de 20 metros de largo y 1 metro de diámetro. Luego midieron la aceleración de los electrones. O simulaciones numéricas y el modelado las matemáticas muestran que la firma de esta aceleración estar de acuerdo bien con la amortiguación Landau planificada.

Electrones como surfistas

¿La depreciación de Landau? Para entender, retrocedamos en la historia. y recuerda esto erupciones solares o expulsiones de pasta coronal puede interrumpir gravemente el flujo de viento solar. Suficiente para desencadenar tormentas geomagnéticas en la Tierra. Se acompañan de algunas de las manifestaciones aurorales más intensas. En el magnetismo remoto de la Tierra, las tormentas geomagnéticas están en el origen de un proceso de reconexión magnética. Las líneas de campo se rompen y se reforman, y finalmente regresan a la Tierra. Como una especie de elástico estirado y suelto de repente. este rebote de campo magnético lanza ondas Alfvén que viajan hacia nuestro planeta a lo largo del campo magnético.

Llega un momento en que una pequeña población de electrones, moviéndose en la misma dirección que una onda Alfvén, puede acelerarse a velocidades más alto. O fisicos hablar de aceleración resonante. Como un surfista montando una ola. Por tanto, estos electrones surcan campo eléctrico de la ola Alfven, ganando velocidad gracias a este mecanismo conocido como amortiguación Landau – el famoso … – en el que elenergía de la onda se transfiere a los electrones acelerados, evitando la aparición de inestabilidad. El proceso se descubrió por primera vez en 1946.

Luego, los electrones viajan a velocidades de hasta 20.000 km / s. Descienden a lo largo del campo magnético de la Tierra y finalmente chocan con el átomos y moléculas oxígeno yázoe en L ‘aire enrarecido atmósfera superior. Un encuentro que da lugar a estas magníficas cortinas de luz que luego brillan en el cielo polar.