اكتشف العلماء مكان حدوث التسارع الكهربائي الذي يتسبب في حدوث الشفق القطبي

تبدأ الأضواء الشمالية في تكوينها من البلازما الأسرع من الصوت، والتي تطلقها الشمس إلى الفضاء على شكل

الجسيمات المشحونة عالية السرعة - البروتونات.وعندما تقترب من الأرض، تنحرف وتتجه على طول خطوط المجال المغناطيسي للكوكب، وتتدفق في النهاية نحو القطبين المغناطيسيين.

"معظم الإلكترونات الموجودة في الغلاف المغناطيسي ليست كذلكتصل إلى جزء من الغلاف الجوي العلوي يسمى الأيونوسفير لأنها تتنافر مع المجال المغناطيسي للأرض. نحن لا نعرف كل التفاصيل حول كيفية توليد المجال الكهربائي الذي يسرع الإلكترونات في طبقة الأيونوسفير، أو حتى مدى ارتفاعه فوق الأرض".

شون إيماجو من معهد أبحاث بيئة الأرض والفضاء بجامعة ناغويا

لكن بعض الجسيمات تحصل على دفعة من الطاقةتتسارع في الغلاف الجوي العلوي للأرض ، حيث تصطدم وتثير ذرات الأكسجين والنيتروجين على ارتفاع حوالي 100 كيلومتر. عندما تخرج هذه الذرات من حالة الإثارة ، فإنها تشع وهجًا. ومع ذلك ، لا تزال تفاصيل كثيرة عن هذه العملية لغزا.

اقترح العلماء أن تسارع الإلكتروناتيحدث على ارتفاع يتراوح بين 1،000 و 20،000 كيلومتر فوق سطح الأرض. لكن بحثًا جديدًا أظهر أن منطقة التسارع تمتد إلى ما بعد 30000 كيلومتر.

المجال الكهربائي الذي يسرع الشفق القطبيالجسيمات ، يمكن أن توجد على أي ارتفاع على طول خط المجال المغناطيسي ولا تقتصر على المنطقة الانتقالية بين الأيونوسفير والغلاف المغناطيسي على مسافة عدة آلاف من الكيلومترات. يشير هذا إلى أن آليات الغلاف المغناطيسي غير المعروفة تعمل هنا.

توصل الفريق إلى هذا الاستنتاج بعد فحص البيانات منكاشف الإلكترون على القمر الصناعي الياباني Arase ، الذي يدرس الحزام الإشعاعي في الغلاف المغناطيسي الداخلي للأرض. تم الحصول على البيانات عندما كان القمر الصناعي على ارتفاع حوالي 30000 كيلومتر وكان داخل قوس شفقي نشط رقيق لعدة دقائق. كان الفريق قادرًا على قياس الحركات الصعودية والهابطة للإلكترونات ، ووجد في النهاية أن منطقة تسارع الإلكترونات تبدأ فوق القمر الصناعي وتمتد تحته.

لمزيد من الدراسة لهذا ما يسمى بمنطقة تسارع كبيرة جدًا ، يعتزم الفريق تحليل البيانات من العديد من الظواهر الشفقية ، ومقارنة الملاحظات على ارتفاعات عالية ومنخفضة ، وإجراء عمليات محاكاة عددية للجهد الكهربائي.

فهم كيفية تشكيل هذه الكهرباءالحقل ، سوف يملأ الفجوات في المعرفة حول كيفية ظهور الإشعاع الشفقي وانتقال الإلكترونات والبروتونات على الأرض والكواكب الأخرى ، بما في ذلك كوكب المشتري وزحل.

واصل القراءة:

- ظهرت أول بانوراما للمريخ. يتكون من 142 صورة!

- انظر إلى الصور الجديدة للمريخ من المسبار الصيني "Tianwen-1"

- تعلم الباحثون كيفية طباعة العظام في جسم الإنسان