EKA kosmiskais kuģis Cluster bija pareizajā vietā pareizajā laikā 2001. gada 15. septembrī. Datu bagātība palīdzēs zinātniekiem labāk modelēt Zemes magnetosfēras un Saules vēja mijiedarbību, kā arī magnētiskos laukus ap citām zvaigznēm un eksotiskiem objektiem ar spēcīgi magnētiskie lauki.
ESA kosmosa kuģu zvaigznājs ir skāris magnētisko vērša aci. Četri kosmosa kuģi ieskauj reģionu, kurā Zemes magnētiskais lauks spontāni pārveidoja sevi.
Šī ir pirmā reize, kad tiek veikts šāds novērojums, un tas astronomiem sniedz unikālu ieskatu fiziskajā procesā, kas ir atbildīgs par visspēcīgākajiem sprādzieniem, kas var notikt Saules sistēmā: magnētisko atkārtotu savienojumu.
Aplūkojot dzelzs saķeres statisko modeli ap stieņa magnētu, ir grūti iedomāties, cik maināmi un vardarbīgi magnētiskie lauki var būt citās situācijās.
Kosmosā dažādi magnētisma reģioni izturas nedaudz līdzīgi kā lieli magnētiski burbuļi, katrs satur elektrificētu gāzi, kas pazīstama kā plazma. Kad burbuļi satiekas un tiek saspiesti kopā, to magnētiskie lauki var saplīst un atkal savienoties, veidojot stabilāku magnētisko konfigurāciju. Šī magnētisko lauku atkārtota savienošana rada daļiņu strūklu un silda plazmu.
Savienojuma notikuma pašā centrā jābūt trīsdimensiju zonai, kurā magnētiskie lauki saplīst un atkal savienojas. Zinātnieki šo reģionu sauc par nulles punktu, bet līdz šim nekad nav spējuši pozitīvi identificēt vienu, jo tas prasa vismaz četrus vienlaicīgus mērījumu punktus.
2001. gada 15. septembrī aiz Zemes devās četri kosmosa kuģi Cluster. Viņi lidoja tetraedriskā formācijā ar atstatumu starp kosmosa kuģiem, kuru attālums pārsniedz 1 000 kilometrus. Kad viņi lidoja pa Zemes magnētisko asti, kas stiepjas aiz mūsu planētas nakts pusi, viņi apņēma vienu no iespējamajiem nulles punktiem.
Kosmosa kuģa atgrieztos datus ir plaši analizējusi starptautiska zinātnieku grupa, kuru vada Dr. C. Sjao no Ķīnas Zinātņu akadēmijas, prof. Pu no Pekinas universitātes, prof. Vangs no Dalianas Tehniskās universitātes. Sjao un viņa kolēģi izmantoja Klastera datus, lai secinātu nulles punkta trīsdimensiju struktūru un lielumu, atklājot pārsteigumu.
Nulles punkts pastāv neparedzētā virpuļa struktūrā, kas šķērso apmēram 500 kilometrus. "Par šo raksturīgo lielumu vēl nekad nav ziņots novērojumos, teorijā vai simulācijās," saka Sjao, Pu un Vangs.
Šis rezultāts ir būtisks klastera misijas sasniegums, jo tas dod zinātniekiem pirmo ieskatu atjaunināšanas procesa pašā centrā.
Visā Visumā tiek uzskatīts, ka magnētiskā atkārtota savienošana ir būtisks process, kas virza daudzas spēcīgas parādības, piemēram, tādas radiācijas strūklas, kas izkļūst no tāliem melnajiem caurumiem, un spēcīgus saules signālraķetes mūsu pašu Saules sistēmā, kas var atbrīvot vairāk enerģijas nekā miljards atombumbas.
Mazākā mērogā atkārtota pieslēgšanās Zemes magnētiskā lauka diennakts robežai ļauj saules gāzei iziet cauri, izraisot īpaša veida auroru, ko sauc par “protonu auroru”.
Izpratne par to, kas rada magnētisko atkārtotu savienojumu, palīdzēs arī zinātniekiem, kuri mēģina izmantot kodolsintēzi enerģijas ražošanai. Tokamaka kodolsintēzes reaktoros spontānas magnētiskas atkārtotas konfigurācijas izjauc tā vadāmības procesu. Izprotot magnētisko lauku atkārtotu savienojumu, kodolsintēzes zinātnieki cer, ka spēs projektēt labākus reaktorus, kas neļauj tam notikt.
Konstatējusi vienu nulles punktu, komanda tagad cer iegūt nākotnes vērša acis, lai salīdzinātu nulles un redzētu, vai viņu pirmajai atklāšanai ir bijusi reta vai izplatīta konfigurācija.
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
