Hjem

Nye doktorgrader

Hvilke prosesser kan skape asymmetri mellom nord- og sørlyset?

Paul Tenfjord disputerer torsdag 8. juni 2017 for ph.d graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen “Solar wind energy transfer and the asymmetric geospace”.

Nord- og sørlyset, eller polarlyset, er vanligvis forstått som speilbilder av hverandre, ettersom jordas magnetfelt forbinder de to halvkulene. Jordens magnetfelt er et dipolfelt, symmetrisk om en akse gjennom de to magnetiske polene.

Jordens magnetosfære beskriver en region i rommet der jordens magnetfelt er dominerende. Utenfor magnetosfæren dominerer det interplanetare magnetfeltet fra Solen.

Inne i magnetosfæren vil prosesser akselerere elektroner og ioner. Partiklene strømmer langs magnetfeltet mot begge halvkuler og kolliderer til slutt med den nøytrale atmosfæren. Det karakteristiske lysfenomenet vi observerer på nattehimmelen er et resultat av kollisjonen mellom elektroner og nøytrale atmosfæriske partikler. For eksempel kommer den sterkeste nordlys-linjen fra oksygenatomer som sender ut sin overskuddsenergi i form av gulgrønt lys.

I senere tid har vi oppdaget at nord- og sørlyset ikke alltid er symmetriske speilbilder av hverandre. Det eksisterer til tider store asymmetrier mellom de to halvkulene. Dette ble oppdaget av de to NASA satellittene IMAGE og Polar som tok bilder av nordlys og sørlys samtidig.

Målet for avhandlingen er å forstå hvilke prosesser som kan skape asymmetriske signaturer i polarlyset mellom den nordlige og sørlige hemisfæren.

Avhandlingen består av flere studier. Den ene artikkelen beskriver hvordan energi blir overført fra solvinden, inn i magnetosfæren og til slutt avsatt i atmosfæren. Videre har vi studert hvordan polariteten i det interplanetariske magnetfeltet kan påvirke og deformere magnetosfæren. Dette studiet resulterte i en ny forståelse om hvordan asymmetrier i magnetosfæren oppstår og forsvinner, og hvordan det påvirker koblingen mellom magnetosfæren og jordens ionosfære. Denne nye forståelsen predikerer asymmetrisk nordlys i et bestemt område under visse forhold. Videre har vi brukt målinger fra flere satellitter for å bekrefte mekanismen og undersøke om de predikerte tidsskalaene kan bekreftes gjennom målinger.

 

Personalia:

Paul Tenfjord er født i 1986 og kommer fra Sykkylven. Han tok mastergrad ved Universitetet i Bergen i 2012 og startet doktorgradsarbeidet i 2013 ved Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen. Veileder har vært Nikolai Østgaard ved Birkelandsenteret for romforskning, UiB.