О столкновении заряженных частиц Солнца с магнитосферой Земли известно уже давно. Перемещаясь в магнитном поле, частицы попадают в верхние слои атмосферы. Там они сталкиваются с молекулами азота и кислорода и выделяют яркий свет. Так зарождается полярное сияние.
Механизм природного явления изучили, но один вопрос оставался открытым. Учёные не знали: как частицы набирают сверхскорость и преодолевают магнитное поле? Теперь ответ на этот вопрос стал известен.
Статья об исследовании вышла в журнале Nature Communications. Учёные-физики из Калифорнийского университета доказали: энергию частицы получают благодаря волнам Альфена. Эти волны имеют геомагнитную природу и сопровождают солнечные ветры. Улавливая свободные электроны, волны Альфена разгоняют их до огромной скорости – 72 миллиона километров в час. Грег Хоуз, коллега учёных из Университета Айовы, сравнил влияние волн на электроны с эффектом сёрфинга. По мнению физика, свободные электроны «ловят» волну и ускоряются вместе с ней.
Доказать, что именно волны Альфена придают электронам сверхскорость, учёным помог эксперимент. Специалисты воссоздали волны и солнечные ветры в вакуумной камере и измерили скорость электронов. Она действительно оказалась очень большой.
Как оказалось, результаты эксперимента полностью соответствуют математическим моделям и расчётам компьютера. Так калифорнийские учёные впервые смогли доказать, что северное сияние возникает благодаря волнам Альфена.
