Solvinden är en ström av laddade partiklar som ständigt strömmar från solen. När dessa partiklar når jordens magnetfält avböjs de mot polerna. När de färdas längs magnetfältslinjerna kolliderar de med atomer och molekyler i atmosfären, vilket får dem att glöda.
Cluster-uppdraget, som består av fyra satelliter som kretsar runt jorden i formation, har gjort det möjligt för forskare att studera solvinden och dess interaktion med jordens magnetfält i oöverträffad detalj. Satelliterna har kunnat mäta egenskaperna hos solvinden och magnetfältet och spåra partiklarna när de färdas mot polerna.
Forskargruppen, ledd av forskare från Max Planck Institute for Solar System Research i Tyskland, använde data från Cluster-uppdraget för att skapa en detaljerad datormodell av norrskenet. Modellen visade att norrskenet bildas när solvinden interagerar med jordens magnetfält på ett specifikt sätt.
När solvinden är stark och stadig kan det göra att jordens magnetfält förvrängs. Denna förvrängning skapar ett område av rymden runt jorden som kallas magnetosfären. Magnetosfären är en skyddande barriär som skyddar jorden från solvindens skadliga effekter.
Men när solvinden är särskilt stark kan den bryta igenom magnetosfären och nå jordens atmosfär. Det är då det är mest sannolikt att norrskenet uppstår.
Cluster-uppdraget har gett forskare en ny förståelse för hur solvinden interagerar med jordens magnetfält och hur denna interaktion får norrskenet att lysa. Forskargruppen hoppas att deras resultat kommer att bidra till att förbättra vår förståelse av rymdvädret och dess inverkan på jorden.