Redigerer Kristian Birkeland (avsnitt)

=== Gjennombrudd for Birkelands forskning 50 år etter hans død ===
Birkelands vitenskapelige arbeid forsvant sakte inn i glemselen de første 50 årene etter hans død. Spesielt var den britiske matematikeren og geofysikeren [[Sydney Chapman]] (1888–1970) en sterk kritiker. Etter første verdenskrig ble han den ledende eksperten på jordmagnetisme. Chapman mente at Birkelands ekspedisjoner for å studere nordlyset var [[Anakronisme|anakronistiske]], og at teoriene hans var «for kuriøse» til å bli tatt alvorlig. Spesielt mente han at Birkelands viktigste hypotese om at solen sender ut katodestråler som fanges opp av jordens magnetfelter og deretter skaper nordlys og magnetstormer, var feil. Birkeland hadde imidlertid skrevet en artikkel i 1916, der han understreket at solen sender ut både positive- og negative partikler. Biografen Jago har påpekt at Chapman var hyklersk da han senere ble talsmann for denne teorien, uten å referere til Birkeland. Jago skriver at Chapman hadde en generell forakt for skandinaviske vitenskapsmenn, og gjorde hva han kunne for å bagatellisere Birkelands bidrag til romforskningen.<ref>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 222–223.]]</ref>

Chapman selv mente at nordlyset ikke hadde noe med solen å gjøre, men at det måtte være et lokalt strømsystem i jordens atmosfære som skapte fenomenet.<ref>[[#PB|Brekke: ''Nordlysets far'' side 42.]]</ref> Etter Birkelands død ble hans teorier knapt nevnt i fysikkundervisningen, ikke engang i Norge. Det var Chapmans oppfatning av nordlyset som var fremherskende de første tiårene etter Birkelands død, og som var studentenes pensum.<ref>[[#PB|Brekke: ''Nordlysets far'' side 76.]]</ref>

Birkeland visjon av det som nå er kjent som birkelandstrømmer, ble kilden til en kontrovers som fortsatte i over et halvt århundre, fordi deres eksistens ikke kan bekreftes fra bakkebaserte målinger alene. Hans teori var omstridt og ble latterliggjort som [[Protovitenskap|marginalvitenskap]] av etablerte forskere.<ref>{{cite journal|last=Schuster|first=Arthur|journal=Proceedings of the Royal Society A| date=mars 1912|volume=85|pages=44–50|doi=10.1098/rspa.1911.0019|bibcode=1911RSPSA..85...44S|title=The Origin of Magnetic Storms|issue=575|issn = 0950-1207}}</ref> Teoriene til Birkeland ble imidlertid støttet av den svenske plasmaforskeren [[Hannes Alfvén]],<ref>Alfvén, Hannes (1939), "Theory of Magnetic Storms and of the Aurorae", K. Sven. ''Vetenskapsakad. Handl''., ser. 3, vol. 18, no. 3, p. 1, 1939. Reprinted in part, with comments by A. J. Dessler and J. Wilcox, in ''Eos, Trans. Am. Geophys. Un''., vol. 51, p. 180, 1970.</ref> men Alfvéns arbeid ble i sin tur også diskutert av Chapman.<ref>Chapman, S. and Bartels, J. (1940) ''Geomagnetism'', Vols. 1 and 2, Clarendon Press, Oxford.</ref>

[[Fil:ISS-46 Aurora over North America (2).jpg|mini|[[Nordlys]] over Nord-Amerika sett fra [[Den internasjonale romstasjonen]].{{byline|NASA/Scott Kelly}}]]

I 1960-årene ble det gjort målinger fra [[romsonde]]r som underbygget Birkelands teori om elektrisk ladede partikler i verdensrommet. Romsonden [[Mariner 2]] på veg til Venus, målte i 1962 elektriske partikler på veg gjennom verdensrommet, med hastigheter mellom 300 og 700 kilometer i sekundet. Sovjetiske sonder hadde også gjort lignende observasjoner. Etter hvert som flere sonder ble sendt ut i verdensrommet, ble det målt elektrifiserte gasser med temperaturer på flere millioner grader som beveger seg med flere hundre kilometer i sekundet. De utgjøres av likt antall negative og positive partikler, henholdsvis elektroner og protoner, som gjør at de til sammen danner en nøytralt ladet plasma. Ofte kaller en dette for ''astrofysisk plasma''. Birkeland hadde forutsett denne typen partikler i verdensrommet mer enn 60 år tidligere, men begrepet «plasma» fantes ikke på hans tid.<ref name=jago224>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side224.]]</ref>

I 1966 ble det via en amerikansk navigasjonssatellitt, målt magnetiske forstyrrelser hver gang den passerte polarområdene. Det var først med dette at en virkelig forstod at Birkeland måtte ha vært inne på noe viktig med sin forskning. Satellittmålinger har siden 1966 vært brukt til å måle forholdene ved nordlys. Dermed er Birkelands teorier bekreftet. Han blir i dag kreditert for å være den første som kom frem til en korrekt forklaring på fenomenet nordlys. Birkeland ga også en romlig beskrivelse av strømmene som danner såkalte polare substormer, eller polare elementærstormer. Hans teori var at dette magnetiske fenomenet, var forårsaket av horisontale strømmer som beveget seg langs nordlyssonen, og opprettholdt av «en konstant tilførsel av elektrisitet utenfra.» Disse ble i artikler på slutten av 1960-årene kalt «birkelandstrømmer».<ref name=jago224/><ref>{{Kilde bok|url=http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1990IAUS..140..143P/0000149.000.html|tittel=Proceedings of the 140th Symposium of IAU, 19–23 June 1989|etternavn=Peratt|fornavn=A. L.|etternavn2=Peter|fornavn2=W.|etternavn3=Snell|fornavn3=C. M.|verk=Galactic and intergalactic magnetic fields|utgiver=Kluwer Academic Publishers|utgivelsessted=Heidelberg, Germany|sted=Heidelberg, Germany|kapittel=3-dimensional particle-in-cell simulations of spiral galaxies|bibcode=1990IAUS..140..143P}}</ref>

Den første fullstendige statistiske kartleggingen av forekomst av birkelandstrømmer i jordens polare regioner, ble utviklet i 1974 av A. J. Zmuda, J. C. Armstrong og T. A. Potemra.<ref name="SatoIijima">{{Cite journal|bibcode=1979SSRv...24..347S|title=Primary sources of large-scale Birkeland currents|year=1979|author1=Sato, T.|author2=Iijima, T.|journal=Space Science Reviews|volume=24|issue=3|pages=347–366|doi=10.1007/BF00212423}}</ref><ref name="Potemra1978">{{Cite journal|bibcode=1978Ap&SS..58..207P|title=Observation of Birkeland currents with the TRIAD satellite|year=1978|author=Potemra, T. A.|journal=Astrophysics and Space Science|volume=58|issue=1|pages=207–226|doi=10.1007/BF00645387}}</ref><ref name="Potemra1985">{{Cite journal|bibcode=1985SSRv...42..295P|title=Field-aligned (Birkeland) currents|year=1985|author=Potemra, T. A.|journal=Space Science Reviews|volume=42|issue=3–4|pages=295–311|doi=10.1007/BF00214990}}</ref><ref name="Potemra1988">{{Cite journal|bibcode=1988Ap&SS.144..155P|title=Birkeland currents in the earth's magnetosphere|year=1988|author=Potemra, T. A.|journal=Astrophysics and Space Science|volume=144|issue=1–2|pages=155–169|doi=10.1007/BF00793179|doi-broken-date=2017-01-15}}</ref>

Birkelands verk ''The Norwegian Aurora Polaris Expedition 1902–1903'' beskrev flere teorier som først ble bekreftet 50 år etter hans død. Det gjelder tilstedeværelsen av magnetosfæren: «Jordens magnetisme vil føre til at det blir et hulrom rundt jorden der [sol] partikler så å si blir feid bort». I tillegg til teorien om solvinder påpekte han eksistensen av [[Interstellar materie|stellar materie]]: «Det må være en naturlig konsekvens av vårt synspunkt å anta at hele verdensrommet er fylt av elektroner og flygende ioner av alle slag. Vi antar at ethvert stjernesystem i utvikling slynger elektriske partikler ut i rommet. Derfor er det ikke usannsynlig å tenke seg at mesteparten av materien i universet ikke befinner seg i solsystemene eller i stjernetåken, men i det 'tomme rom'.» Interstellar materie regnes i dag som hovedkomponenten i universet.<ref name=jago226>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side226.]]</ref> 

Birkeland forsøkte også å beskrive hvordan komethaler oppstår.<ref name=jago226/>

[[Fil:Schematic-of-combined-FACs-and-ionospheric-current-systems.png|mini|Skjematisk fremstiling av birkelandstrømmer og de ionosfæriske strømsystemene de er koblet til, kalt  ''Pedersen-'' og ''Hall-strømmer''. (Navnet "Pederson" er feilaktig i denne figuren).<ref>{{cite journal|last=Le|first=G.|author2=J. A. Slavin|author3=R. J. Strangeway|title=Space Technology 5 observations of the imbalance of regions 1 and 2 field-aligned currents and its implication to the cross-polar cap Pedersen currents|journal=J. Geophys. Res.|year=2010|volume=115|issue=A07202|pages=n/a|doi=10.1029/2009JA014979|bibcode = 2010JGRA..11507202L }}</ref> Elektroner fra solen genererer nordlys, men hverken Birkeland eller forskere de neste tiårene forstod hele denne prosessen. De elektronene som direkte gir nordlys er fanget i magnetosfæren, akselereres kraftig her før de kommer ned i ionosfæren der lysemisjonene finner sted. Detaljer rund dette diskuteres fortsatt blant fysikere.<ref name=EgBu169/>]]

I dag er plasmafysikerne enige om at birkelandstrømmene er årsaken til nordlyset, elektrojet (''nordlyselektrojeten''), såkalte ''magnetosfæriske inverterte-V strukturer''{{efn|Fra engelsk: Magnetospheric «Inverted-V» structures. Usikkert om norsk term er etablert.}} og ''flukstråder''{{efn|Fra engelsk: «Flux ropes». Usikkert om norsk term er etablert.}} i atmosfæren på [[Venus]]. En regner med at birkelandsstrømmene gir andre fenomener som koronastrømmene fra solens overflate, komethaler, interstellar masse og [[Stjernehop|stjerneskyer]], plasma i galakser og galaktiske jetstrømmer. Selv om Birkelands nordlysteorier har fått nesten universell aksept, er hans kosmologi lite debattert.<ref>[[#EgBu|Egeland og Burke: ''The First Space Scientist'' side 165.]]</ref><ref>[[#Egeland|Egeland: ''Mennesket og forskeren'' side 21.]]</ref>   

Solvinden består av hydrogenioner, noe som ble målt første gang i 1959 av den sovjetiske satellitten «Lunik». Dagens forståelse av plasmafysikken bygger opprinnelig på studier utført av Langmuir, som i 1920-årene utførte en rekke eksperimenter. Teorien går ut på at solen sender ut væskelignende plasma. Denne blir ved en viss avstand fra solen [[supersonisk]], og brer seg ut i rommet. Birkeland antok at prosessen var drevet av elektrostatiske mekanismer, men i dag sees dette på som en [[Magnetohydrodynamikk|magnetohydrodynamisk]] mekanisme.<ref name=EgBu169>[[#EgBu|Egeland og Burke: ''The First Space Scientist'' side 169.]]</ref> 
 
I dag betraktes Birkeland som den første romforsker.<ref name="PB">[[#PB|Brekke: ''Nordlysets far'' side  126.]]</ref> Han vurderes også som en av historiens ledende eksperimentalfysikere.<ref>[[#EgBu|Egeland og Burke: ''The First Space Scientist'' side 4.]]</ref>