Aurora borealis veya kuzey ışıkları, kolayca Dünya'nın en büyük ışık gösterisi olarak tanımlanabilir. Daha yüksek enlemlere özel bir fenomen, bilim adamlarını yüzyıllardır hayranlık ve merak içinde bırakmıştır.
Iowa Eyalet Üniversitesi'nden bir grup fizikçi, yeni yayınlanan bir araştırmaya göre, "en parlak auroraların jeomanyetik fırtınalar sırasında güçlü elektromanyetik dalgalar tarafından üretildiğini" sonunda kanıtladı. Çalışma, Alfven dalgaları olarak da bilinen bu fenomenin, elektronları Dünya'ya doğru hızlandırdığını ve parçacıkların kuzey ışıkları olarak bildiğimiz ışık gösterisini üretmesine neden olduğunu gösteriyor.
Bölümde doçent olan Greg Howes, "Ölçümler, bu küçük elektron popülasyonunun Alfven dalgasının elektrik alanı tarafından bir dalgayı yakalayan ve dalgayla birlikte hareket ederken sürekli olarak hızlanan bir sörfçüye benzer şekilde 'rezonans ivmesine' maruz kaldığını ortaya çıkardı" Iowa Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü'nden Dr.
Elektronların elektrik alanında "gezinmesi" fikri, ilk olarak 1946'da Rus fizikçi Lev Landau tarafından ortaya atılan ve Landau sönümlemesi olarak adlandırılan bir teoridir ve bu teori artık kanıtlanmış oldu.
Bilim adamları, aurora'nın büyük olasılıkla nasıl yaratıldığını on yıllardır anladılar, ancak şimdi ilk kez, UCLA'nın Temel Plazma Bilim Tesisindeki Büyük Plazma Cihazındaki (LPD) bir laboratuvarda onu simüle edebildiler.
Bilim adamları, UCLA'nın LPD'sindeki güçlü manyetik alan bobinlerini kullanarak Dünya'nın manyetik alanını yeniden oluşturmak için 20 metre uzunluğunda bir oda kullandılar. Odanın içinde, bilim adamları, Dünya'ya yakın uzayda var olana benzer bir plazma ürettiler.
Howes, "Özel olarak tasarlanmış bir anten kullanarak, bir bahçe hortumunu hızla yukarı ve aşağı sallamak ve dalganın hortum boyunca hareketini izlemek gibi, makineden aşağı Alfven dalgalarını başlattık" dedi. Elektronların dalga boyunca "gezindiğini" deneyimlemeye başladıklarında, bu elektronların dalgadan nasıl enerji kazandığını ölçmek için başka bir özel alet kullandılar.
Deney, gökyüzünde gördüğümüz renkli parıltıyı yeniden yaratmasa da, "laboratuvardaki ölçümlerimiz, bilgisayar simülasyonlarından ve matematiksel hesaplamalardan elde edilen tahminlerle açıkça hemfikirdi ve Alfven dalgaları üzerinde gezinen elektronların elektronları hızlandırabildiğini kanıtladı (45 auroraya neden olan milyon mil), "dedi Howes.
Çalışmanın ortak yazarı Craig Kletzing, "Bu deneyler, uzay ölçümlerinin ve teorisinin gerçekten de aurora'nın yaratıldığı ana yolu açıkladığını gösteren temel ölçümleri yapmamıza izin veriyor" dedi.
Aydınlatıcı aurora'nın nasıl yaratıldığı teorisi artık kanıtlandığına göre, her bir fırtınanın ne kadar güçlü olacağını tahmin etmek için hala uzun bir yol var.
Howes, "Dünya yüzeyinin yaklaşık 10.000 mil üzerindeki Alfven dalgalarında sörf yapan elektronların bağlantısını kurduk ve şimdi uzay aracı gözlemlerini kullanarak bu Alfven dalgalarının gücünü nasıl tahmin edeceğimizi öğrenmeliyiz" diye ekledi.
