Birkeland áramok

Auróra a Jupiteren
A Hubble Űrteleszkóp felvétele a Jupiter bolygóról.

Az auróra jelenséget az űrbéli áramok, az úgynevezett Birkeland áramok hozzák létre. A Birkeland áramok a plazma jelenségek egyik osztálya. A vezeték csavart, spirális alakú, mint egy fonott kötél. Ezekben az áramvezetőkben alakulnak ki az úgynevezett Z-pinch-ek. Így nevezzük amikor az azimutális mágneses mezők által létrehozott erők összerántják az áramvezetőt. Ilyen erők a szilárd vezetékekben is ébrednek, de csak nagy áramerősség esetén képesek összepréselni a kábelt, például villámhárítók esetén.
Párhuzamos áramvezető párok kölcsönhatásba lépnek egymással Ampère törvényei szerint: azonos áramirányú Birkeland áramok vonzzák egymást, az elektromágneses erő fordítottan arányos az egymástól való távolságtól, míg az ellenkező áramirányú vezetők taszítják egymást. Létezik az erő rövid hatótávolságú körkörös komponense is, amely ellentéte a nagyobb hatótávolságú párhuzamos erőknek.

A Birkeland áramokban haladó elektronokat a plazma kettős rétegek gyorsítják. Ezek a közel relativisztikus elektronok (fénysebességhez közeli) hozzák létre a Z-Pinch-et vagy más néven Benett pinch-et, ahol a mágneses mezők hatására az elektronok spirális mozgása hozza létre a szinkrotron sugárzást. Valamint rádió, optikai (azaz a látható fény), röntgen és gamma-sugárzást.