Nya rön om solitära plasmavågor och förstärkta radarspektra

Förutom de klassiska tillstånden fast, flytande och gas betraktar man ibland plasma som det fjärde aggregationstillståndet. Ett plasma uppstår vid så kraftig upphettning av en neutral gas att elektronerna frigör sig från atomkärnorna. Detta leder till att ett plasma leder ström och reagerar på elektriska och magnetiska fält. Mer än 99% av den synliga materian i universum beräknas vara i ett plasmatillstånd.

Mycket av vår kommunikation i vardagen bygger på olika former av vågor. Det mest grundläggande exemplet är kanske de ljudvågor vi utbyter genom luften när vi pratar med varandra. Även i ett plasma finns vågor och eftersom ett plasma är elektriskt ledande hittar man där, förutom de vågor som finns i luft och vatten, även helt annorlunda typer.

Avhandlingen beskriver hur solitära plasmavågor bildas, beter sig och vilka effekter de för med sig. “Man kan se den här typen av vågor som elektriskt laddade pucklar som antingen trycker ihop eller drar isär plasmat”, säger Jonas Ekeberg. Dessa strukturer rör sig bara med vissa bestämda hastigheter och vinklar mot magnetfältet. Genom sin elektriska laddning kan de accelerera andra elektriskt laddade partiklar, som exempelvis elektroner i samband med norrsken.

Solitära plasmavågor har observerats med satelliter och avhandlingen beskriver hur de även skapar en nyupptäckt typ av förstärkning i de spektra man mäter med inkoherent spridningsradar.

“Den här typen av förstärkta spektra verkar vara vanligare i samband med förhöjd norrskensaktivitet och man observerar de då i ett smalt höjdintervall i jonosfären där koncentrationen av elektroner är som störst”, säger Jonas Ekeberg.

Jonas Ekeberg är född i Vagnhärad och uppvuxen i Björnlunda i nuvarande Gnesta kommun i Södermanland. Han har en civilingenjörsexamen i teknisk fysik från Uppsala universitet och har sedan 2004 varit doktorand på IRF i Kiruna, tillhörande Umeå universitet.

* Disputation:
Den 13 maj 2011 kl. 10 försvarar Jonas Ekeberg sin avhandling med titeln “Solitary Waves and Enhanced Incoherent Scatter Ion Lines” (“Solitära vågor och förstärkta jonlinjespektra”) i aulan på Institutet
för rymdfysik i Kiruna.

Fakultetsopponent är Prof. Jan Trulsen, Institutet for teoretisk astrofysik, Universitetet i Oslo.

———
Institutet för rymdfysik, IRF, är ett statligt forskningsinstitut under Utbildningsdepartementet. IRF bedriver grundforskning och forskarutbildning i rymdfysik, atmosfärfysik och rymdteknik. Mätningar görs i atmosfären, jonosfären, magnetosfären och runt andra planeter med hjälp av ballonger, markbaserad utrustning (bl a radar) och satelliter. För närvarande har IRF instrument ombord på satelliter i bana runt fyra planeter:
jorden, Venus, Mars och Saturnus.

Kontaktinformation
* Mer information:
Jonas Ekeberg, IRF, tel. 0980-79123, jonas.ekeberg@irf.se