Les expériences en laboratoire ont pleinement confirmé les calculs théoriques qui reliaient l'apparition des aurores à l'accélération des électrons par les ondes d'Alfven dans le plasma.
Lorsqu'un flux de particules chargées se précipite de l'espace vers la Terre, de nombreux électrons entrent en collision avec des ions d'oxygène et d'azote dans la haute atmosphère, colorant le ciel d'éclairs rouges et verts d'aurore. On pense qu'ils sont entraînés en mouvement et dirigés par des ondes qui surviennent dans le plasma raréfié sous l'influence du champ magnétique de la planète.
Les ondes électromagnétiques font osciller le plasma chargé, créant des ondes MHD Alfven. Après les avoir « sellés », comme des surfeurs, les électrons se précipitent vers la Terre - ou une autre planète, car des aurores existent dans d'autres mondes, par exemple sur Saturne. Ce mécanisme a maintenant été démontré dans une expérience de laboratoire de précision. Les scientifiques écrivent à son sujet dans un nouvel article publié dans la revue Nature Communications.
Le professeur James Schroeder du Wheaton College et ses collègues ont construit le Large Plasma Device (LAPD), un tube d'environ un mètre de diamètre et de plus de 16 mètres de long, rempli de plasma raréfié. Une antenne située à une extrémité du tuyau a envoyé des ondes électromagnétiques le long de celui-ci, ce qui a provoqué l'apparition d'ondes d'Alfven.
En suivant le vol des électrons sur le LAPD, les auteurs ont confirmé qu'ils sont emportés en mouvement par des ondes, et qu'ils prennent de la vitesse exactement comme prédit par les calculs effectués pour l'aurore. Les scientifiques résument: "Maintenant, les expériences, la théorie et les simulations informatiques démontrent une relation causale claire entre les ondes d'Alfven et l'accélération des électrons, ce qui conduit directement à l'émergence des aurores."