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实验室中制造出瓶装的北极光

来源:未知 | 发表日期:2013-09-09 16:37

  NASA的科学家在实验室中重现了北极光产生的条件,制造出了瓶装的北极光

  格罗诺夫博士和他的夏季实习生花了一夏天时间制作了名为“Planeterrella”的玻璃容器,并重现了地球和其他一些行星上出现的极光现象。

  近日,在美国弗吉尼亚州汉普顿的美国航空航天局(NASA)兰利研究中心,科学家在一个名为“Planeterrella”的玻璃容器中再现了迷人的北极光。

  在这个圆顶的玻璃容器中有一个球体结构,而带电颗粒在磁场作用下发出了灿烂的光——自然现象北极光的形成也是同样的过程。实验设备基于19世纪的 “特洛拉”(Terrella)实验研制。特洛拉实验第一次揭示了当太阳发射的带电粒子与地球大气层中的原子碰撞时,在地球磁场影响下会发光的现象。

  研制这一设备的格罗诺夫(Guillaume Gronoff)博士解释说:“它重现了距离地表80公里处的大气层,极光正是发生在那里。当带电粒子特别是来自太阳的粒子,猛然撞入大气层时,就会产生极光。”

  在NASA的实验室中,玻璃容器中的带电氮原子发出了紫色的光,但我们通常看到的北极光是绿色的,这是由于大气中的氧气所致。研究者改进了19世纪的特洛拉实验,加入了更多的球体结构,使之重现出在其他行星上才会出现的尖椭圆形极光。

  “’Planeterrella’使我们通过已知的程序来创造类似的现象,如火星上的极光。火星并不具有全球性的磁场,而是在个别地区存在磁场,”格罗洛夫博士说,“我们能再现木卫一(Io,伊奥)向木星发射粒子时发生的反应。我们也能模拟天王星和海王星上面的极光,这两颗行星的磁场正好朝向太阳。”

  NASA的“Planeterrella”装置是在美国制造的第一个,而在欧洲有10个同样的装置。尽管该装置是解释极光产生因素间互相作用的有用工具,但格罗洛夫博士还是希望做进一步的改进,包括增加更多变量——如不同的气体等——来制造不同的颜色效果。例如,利用额外的磁场和二氧化碳,可以制造出与火星极光更加接近的实验室极光。

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