Теория света Льва Ландау легла в основу недавнего эксперимента
Группа исследователей впервые сумела воспроизвести процесс, приводящий к образованию полярного сияния, в лабораторный уловиях. Результаты эксперимента появились в журнале Nature Communications.
Известно, что полярное сияние является результатом взаимодействия магнитосферы Земли с электронами солнечного ветра. Захваченные частицы начинают двигаться вдоль силовых линий, в результате чего электроны проникают в атмосферу в области полюсов, где силовые линии выходят в космос. В этом месте они сталкиваются с молекулами азота и кислорода, что приводит к образованию свечения.
Подобный процесс был воспроизведен американскими физиками при помощи генератора плазмы. В основу исследований легла теория советского физика Льва Ландау. В 1947 он обнаружил, что при взаимодействии электромагнитных волн с разнородным набором заряженных частиц внутри облака плазмы, электроны, изначально движущиеся медленнее самой волны, начинают разгоняться. В земной атмосфере источником таких колебаний могут выступать альвеновские волны.
Авторы нового исследования воссоздали условия низкой околоземной орбиты, а также верхних слоев ионосферы над полюсами планеты, после чего проследили за взаимодействием между альвеновскими волнами и электронами высоких энергий.
Было выявлено резкое ускорение около 0,1% электронов в результате взаимодействия с альвеновскими волнами. Такого ускорения, по словам специалистов, должно быть достаточно для того, чтобы электроны проникали в нижние слои ионосферы, после чего сталкивались с атомами кислорода и азота. В дальнейшем физики намерены более подробно изучить процесс ускорения электронов.
Фото: yandex.net, 360tv.ru, moya-planeta.ru
