Вчені Університету Айови в США остаточно розкрили таємницю виникнення полярного сяйва, довівши, що головну роль відіграють потужні електромагнітні хвилі під час геомагнітних бур. Про це повідомляється в статті, опублікованій в журналі Nature Communications.
Відповідно до гіпотези, альвенівські хвилі, які являють собою електромагнітні хвилі в плазмі, що поширюються уздовж силових ліній магнітного поля, діють як прискорювач частинок. Електрони в складі сонячного вітру, які рухаються зі швидкістю 72 мільйони кілометрів на годину, потрапляють в магнітне поле Землі, прискорюються уздовж силових ліній і потрапляють у верхні шари атмосфери, де стикаються з молекулами кисню та азоту, які, в свою чергу, переходять в збуджений стан і випромінюють світло.
Ця гіпотеза частково підтверджується даними космічних апаратів, які спостерігали альвенівські хвилі над полярними сяйвами. Остаточні докази були отримані на Великому плазмовому апараті (LPD) в Лабораторії фундаментальних досліджень плазми Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. За допомогою чисельного моделювання дослідники продемонстрували, що результати експерименту підтверджують загасання Ландау, коли енергія електромагнітної хвилі поглинається більш повільно рухаючимися електронами.
За словами авторів роботи, експеримент є першим прямим доказом того, що альвенівські хвилі здатні виробляти прискорені електрони, викликаючи полярне сяйво.