Ik pa brīdim pēkšņi enerģijas impulsi Zemes magnetosfērā vienkārši zaudē spēku. Kas ir ģeomagnētiskais substrāts un ko tas dara?
Lai arī mēs par tiem esam zināmi gadiem ilgi, precīzs ģeomagnētiskās pamatnes veidošanās process ir bijis noslēpums ... tas tiek risināts, izmantojot datus no misijām, piemēram, ESA Cluster kosmosa kuģiem. Zeme tiek nepārtraukti peldēta ienākošajās elektronu un protonu loksnēs - aktīvās Saules produkts. Šīs ļoti enerģētiskās daļiņas ir vienkārši daļa no saules vēja, kas plūst no koronālajiem caurumiem, un pat spēcīgi sprādzieni no tādiem notikumiem kā koronālās masas izgrūšana. Lielākoties mēs esam pasargāti no magnetosfēras, taču dažreiz tas izkļūst un uzkrājas magnētiskajā astē - kā akumulatora uzlāde. Kādā brīdī tas tiek atbrīvots… un, kad tas notiek, tas pārkārto mūsu magnētiskā lauka līnijas. Pēc tam enerģija vadās pa šīm līnijām kā kvēldiegs spuldzē. Kad vati skāra ventilatoru? Oho… Mums ir polāra aurora!
Tas nav jauns jēdziens, taču nekad nav bijusi skaidra izpratne par to, no kurienes rodas šīs ģeomagnētiskās vētras. Vai tie rodas pēkšņas elektriskās strāvas pārtraukuma dēļ aptuveni 64 000 km attālumā no planētas? Vai arī to rada process, ko sauc par magnētisko atkārtotu savienojumu un kas notiek daudz tālāk lejup pa magnētisko asti, aptuveni 125 000 - 200 000 km attālumā? Ja atceraties mūsu neseno pētījumu par Alfvena viļņiem, tad jūs zināt pašreizējos vienprātības punktus par atkārtota savienojuma teoriju. Bet ir tikai viena problēma. Alfven viļņi ir lēni kustīgi, pārvietojoties ar atkārtota savienojuma ātrumu aptuveni 250 sekundes. Tas, ko mēs redzam, ir notikums, kas notiek apmēram 60 sekundes pēc atkārtota savienojuma izveidošanas un jaunas kustības piedzimšanas. Kinētiskais Alfvena vilnis (KAW).
"Mēs vadījām ļoti vienkāršu sistēmu un simulējām, kā atkārtota savienojuma notikums izdalīja enerģiju uzlādētu daļiņu plazmas loksnē," sacīja Šajs. "Mēs meklējām ātrāku sprādziena signāla izplatīšanas mehānismu nekā jau plaši atzīti Alfvena viļņi."
Atšķirībā no tā priekšgājēja, kas motivē gan jonus, gan elektronus, KAW tikai ierosina elektronu, pārvietojot tos caur plazmu divreiz ātrāk. Izmantojot simulācijas, ir pierādīts, ka kinētiskais Alfvena vilnis var tikt izveidots ar atkārtotu savienojumu, attālināties no eksplozijas un aktivizēt auroru. Dati tika atgriezti ar Fluxgate Magnetometer (FGM) un Electric Fields and Waves (EFW) instrumentu, un tos atrada Jonathan Eastwood, Londonas Imperatora koledžas Blackett laboratorijas pētnieks.
"Es atklāju 18 notikumus, kas notika laikā, kad četri kosmosa kuģi lidoja cauri astes reģionam," sacīja doktors Īstvuds. "Maikla Šaja prognozētais ātrais signāls parādījās klastera datos, atbalstot teoriju, ka kinētiski Alfvena viļņi, ko rada atkārtots savienojums, strauji aktivizēja auroras."
"Tas drīzāk patīk negaisa laikā," viņš piebilda. "Vispirms ierodas ātri pārvietojoša zibspuldze, pēc kāda laika tai seko lēnāki pērkona skaņas viļņi."
Iedomājies, ka… Nāk no paguruma!
Oriģināls stāsta avots: ESA zinātnes un tehnoloģijas jaunumi. Turpmākam lasījumam: Pamatnācijas atkārtota savienojuma parakstu un pointējošās plūsmas super-Alfvenic pavairošana.
