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巨大的極光之謎終於解開了
根據一項新發布的研究,愛荷華大學的一組物理學家終於證明了“最耀眼的極光是由地磁風暴期間強大的電磁波產生的” 。
研究表明,這些現象,也稱為阿爾文波,會加速電子向地球移動,從而導致粒子產生我們所知的北極光。
北極光照亮了冰島的夜空。
北極光照亮了冰島的夜空。
該系副教授格雷格豪斯說:“測量表明,這一小群電子在阿爾文波的電場下經歷了‘共振加速’,類似於衝浪者抓住波浪並隨著衝浪者隨著波浪移動而不斷加速。”愛荷華大學物理與天文學博士,該研究的合著者。
這種電子在電場中“衝浪”的想法是 1946 年由俄羅斯物理學家 Lev Landau 首次提出的理論,該理論被命名為朗道阻尼。他的理論現在已經得到證實。
重現北極光
幾十年來,科學家們已經了解極光最有可能是如何產生的,但他們現在第一次能夠在加州大學洛杉磯分校基本等離子體科學設施的大型等離子體裝置 (LPD) 的實驗室中模擬它。
科學家們利用加州大學洛杉磯分校 LPD 上強大的磁場線圈,使用一個 20 米長的腔室來重建地球磁場。在室內,科學家們產生了一種類似於地球附近太空中存在的等離子體。
“使用專門設計的天線,我們在機器上發射了 Alfven 波,就像快速上下搖晃花園軟管,並觀察波浪沿著軟管傳播一樣,”豪斯說。當他們開始體驗電子沿著波“衝浪”時,他們使用另一種專門的儀器來測量這些電子如何從波中獲取能量。
北極光出現在冰島的瀑布上。
儘管實驗沒有重現我們在天空中看到的彩色微光,“我們在實驗室中的測量結果與計算機模擬和數學計算的預測明顯一致,證明在阿爾文波上沖浪的電子可以加速電子(速度高達 45百萬英里/小時)導致極光,”豪斯說。
“這些實驗讓我們進行了關鍵測量,表明空間測量和理論確實解釋了產生極光的主要方式,”該研究的合著者克雷格·克萊茨 (Craig Kletzing) 說。
從國際空間站看到的極光珠。
全國各地的太空科學家聽到這個消息都欣喜若狂。“我非常興奮!看到實驗室實驗驗證有關空間環境的理論或模型是非常罕見的,”美國宇航局太陽物理學部的科學家帕特里克·科恩說。“空間太大,無法在實驗室中輕鬆模擬。”
Koehn 說,他相信能夠理解產生極光的電子的加速機制將有助於未來的許多研究。
“它確實幫助我們更好地了解空間天氣!該項目驗證的電子加速機制在太陽系的其他地方正在發揮作用,因此它將在空間物理學中找到許多應用。它也將用於空間天氣預報,某些東西NASA 對此非常感興趣,”科恩在給 CNN 的電子郵件中說。
很長的路要走
既然關於極光是如何產生的理論已經得到證實,預測每場風暴的強度還有很長的路要走。
北極光在夜空中翩翩起舞,在北極圈的高處。
北極光在夜空中翩翩起舞,在北極圈的高處。
豪斯在一封電子郵件中說:“根據對太陽的觀測和地球和太陽之間航天器的測量,預測特定地磁風暴的強度仍然是一個懸而未決的挑戰。”
“我們已經在距離地球表面約 10,000 英里的阿爾文波上建立了電子衝浪的聯繫,現在我們必須學習如何使用航天器觀測來預測這些阿爾文波的強度,”他補充道。
更正:這個故事的先前版本錯誤地識別了撰寫該研究的物理學家的隸屬關係。他們來自愛荷華大學。
巨大的極光之謎終於解開了
根據一項新發布的研究,愛荷華大學的一組物理學家終於證明了“最耀眼的極光是由地磁風暴期間強大的電磁波產生的” 。
研究表明,這些現象,也稱為阿爾文波,會加速電子向地球移動,從而導致粒子產生我們所知的北極光。
北極光照亮了冰島的夜空。
北極光照亮了冰島的夜空。
該系副教授格雷格豪斯說:“測量表明,這一小群電子在阿爾文波的電場下經歷了‘共振加速’,類似於衝浪者抓住波浪並隨著衝浪者隨著波浪移動而不斷加速。”愛荷華大學物理與天文學博士,該研究的合著者。
這種電子在電場中“衝浪”的想法是 1946 年由俄羅斯物理學家 Lev Landau 首次提出的理論,該理論被命名為朗道阻尼。他的理論現在已經得到證實。
重現北極光
幾十年來,科學家們已經了解極光最有可能是如何產生的,但他們現在第一次能夠在加州大學洛杉磯分校基本等離子體科學設施的大型等離子體裝置 (LPD) 的實驗室中模擬它。
科學家們利用加州大學洛杉磯分校 LPD 上強大的磁場線圈,使用一個 20 米長的腔室來重建地球磁場。在室內,科學家們產生了一種類似於地球附近太空中存在的等離子體。
“使用專門設計的天線,我們在機器上發射了 Alfven 波,就像快速上下搖晃花園軟管,並觀察波浪沿著軟管傳播一樣,”豪斯說。當他們開始體驗電子沿著波“衝浪”時,他們使用另一種專門的儀器來測量這些電子如何從波中獲取能量。
北極光出現在冰島的瀑布上。
儘管實驗沒有重現我們在天空中看到的彩色微光,“我們在實驗室中的測量結果與計算機模擬和數學計算的預測明顯一致,證明在阿爾文波上沖浪的電子可以加速電子(速度高達 45百萬英里/小時)導致極光,”豪斯說。
“這些實驗讓我們進行了關鍵測量,表明空間測量和理論確實解釋了產生極光的主要方式,”該研究的合著者克雷格·克萊茨 (Craig Kletzing) 說。
從國際空間站看到的極光珠。
全國各地的太空科學家聽到這個消息都欣喜若狂。“我非常興奮!看到實驗室實驗驗證有關空間環境的理論或模型是非常罕見的,”美國宇航局太陽物理學部的科學家帕特里克·科恩說。“空間太大,無法在實驗室中輕鬆模擬。”
Koehn 說,他相信能夠理解產生極光的電子的加速機制將有助於未來的許多研究。
“它確實幫助我們更好地了解空間天氣!該項目驗證的電子加速機制在太陽系的其他地方正在發揮作用,因此它將在空間物理學中找到許多應用。它也將用於空間天氣預報,某些東西NASA 對此非常感興趣,”科恩在給 CNN 的電子郵件中說。
很長的路要走
既然關於極光是如何產生的理論已經得到證實,預測每場風暴的強度還有很長的路要走。
北極光在夜空中翩翩起舞,在北極圈的高處。
北極光在夜空中翩翩起舞,在北極圈的高處。
豪斯在一封電子郵件中說:“根據對太陽的觀測和地球和太陽之間航天器的測量,預測特定地磁風暴的強度仍然是一個懸而未決的挑戰。”
“我們已經在距離地球表面約 10,000 英里的阿爾文波上建立了電子衝浪的聯繫,現在我們必須學習如何使用航天器觀測來預測這些阿爾文波的強度,”他補充道。
更正:這個故事的先前版本錯誤地識別了撰寫該研究的物理學家的隸屬關係。他們來自愛荷華大學。
備註:以上中文來自google翻譯
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張貼這一篇文章,主要是跟各位分享文章中的一句話“最耀眼的極光是由地磁風暴期間強大的電磁波產生的”,這個現象就跟我們練功是一模一樣的。
所以在這裡要跟各位做一個事實澄清,也就是真正的氣強到一個程度,會自動轉化為光,就是跟地球的極光非常類似的光,這種光在丹道裡面稱為『烏肝』。
而一個反面教材錯誤思維,則是來自搬運法,認為『氣感強就是氣強』,各位為什麼說這是一個反面教材錯誤思維,因為事實的真相是氣感強是因為『電阻強』,電阻強則除了氣感強之外,還會伴有『發熱』的現象。
所以請各位分清楚氣的真實狀況是:
一,氣強會轉化成光
二,氣感強是阻力強而非氣強