Tūkstošiem jūdžu virs Zemes ir spēkā kosmosa laika apstākļi. Tā ir šķietami tukša un vientuļa vieta, kur pārpilnībā ir atrasts noslēpums, ko sauc par “auksto plazmu”, un tam var būt ietekme uz mūsu savienojumu ar Sauli. Kaut arī tas joprojām ir praktiski slēpts, zviedru pētnieki ir izveidojuši jaunu metodi šo auksto, lādēto jonu mērīšanai. Ja ir pierādījumi par vairāk nekā vienu reizi domāšanu, šie jaunie atklājumi ļoti labi var dot mums norādes par to, kas notiek ap citām planētām un to dabiskajiem pavadoņiem.
"Jo vairāk jūs meklējat zemas enerģijas jonus, jo vairāk atradīsit," sacīja Mats Andre, Zviedrijas Kosmosa fizikas institūta kosmosa fizikas profesors Upsalas pilsētā Zviedrijā un tās pētniecības grupas vadītājs, kuras atzinumi ir pieņemti publikācija Geophysical Research Letters, Amerikas Ģeofiziskās savienības žurnālā. “Mēs nezinājām, cik daudz tur bija. Tas ir vairāk nekā pat es domāju. ”
No kurienes rodas šī mīkla? Joni ar zemu enerģijas patēriņu sākas mūsu atmosfēras augšējā daļā, ko sauc par jonosfēru. Šeit saules enerģija var atdalīt elektronus no molekulām, atstājot atomus, piemēram, skābekli un ūdeņradi, ar pozitīvu lādiņu. Tomēr fiziski atrast šos jonus ir bijis problemātiski. Kamēr pētnieki zināja, ka tie pastāv aptuveni 100 kilometru (60 jūdžu) augstumā, Andrejs un kolēģis Kriss Kulijs izvietoja savas vietas augstāk - no 20 000 līdz 100 000 km (no 12 400 līdz 60 000 jūdzēm). Auksto jonu daudzums svārstās no 50 līdz 70%…, veidojot lielāko telpas masas daļu.
Tomēr tā nav vienīgā vieta, kur atrasta auksta plazma. Saskaņā ar pētījumu satelīta datiem un aprēķiniem noteiktas augstkalnu zonas nepārtraukti satur zemas enerģijas jonus. Ciktāl tas ir ienācis, komanda tos ir atklājusi arī 100 000 km augstumā! Pēc Andre teiktā, šajos reģionos atklājot tik daudz samērā vēsu jonu, ir pārsteidzoši, jo Zemes lielajos augstumos no Saules vēja triecas tik daudz enerģijas - karstā plazma, kas ir apmēram 1000 reizes karstāka nekā tā, ko Andre uzskata par aukstu. Cik auksts? “Zema enerģijas līmeņa joniem ir enerģija, kas atbilst aptuveni 500 000 grādiem pēc Celsija (apmēram viens miljons grādu pēc Fārenheita) pie tipiskiem gāzes blīvumiem, kas atrodami uz Zemes. Bet, tā kā jonu blīvums kosmosā ir tik mazs, satelīti un kosmosa kuģi var riņķot apkārt, neuzliesmojot liesmām. ”
Šo zemas enerģijas jonu precīza noteikšana un materiāla daudzuma noteikšana mūsu atmosfērā ir bijis grūts uzdevums. Andre darbnīca ir satelīts un viens no četriem Eiropas Kosmosa aģentūras CLUSTER kosmosa kuģiem. Tajā atrodas no smalka stieples izveidots detektors, kas satelīta rotācijas laikā mēra starp tiem esošo elektronisko lauku. Tomēr, kad dati tika savākti, pētnieki atrada noslēpumu pāri - spēcīgus elektriskos laukus neparedzētos kosmosa apgabalos un elektriskos laukus, kas vienmērīgi nemainījās.
"Zinātniekam tas izskatījās diezgan neglīti," sacīja Andrejs. “Mēs centāmies izdomāt, kas ar instrumentu bija nepareizi. Tad mēs sapratām, ka ar instrumentu nav nekā slikta. ” Tas, ko viņi atrada, atvēra acis. Aukstā plazma mainīja satelītu ieskaujošo elektrisko lauku izkārtojumu. Tas viņiem lika saprast, ka viņi varētu izmantot savus lauka mērījumus, lai apstiprinātu aukstās plazmas klātbūtni. "Tas ir saprātīgs veids, kā pārveidot kosmosa kuģu detektoru ierobežojumus par aktīviem," sacīja Tomass Mūrs, NASA magnētiskās atmosfēras daudzšķautņainas misijas vecākais projekta zinātnieks Goddard kosmosa lidojumu centrā Grīnbeltā, Mērilendā. Viņš nebija iesaistīts jaunajā pētījumā.
Izmantojot šīs jaunās metodes, zinātne var izmērīt un kartēt Zemes aukstās plazmas apvalku - un uzzināt vairāk par to, kā mainās gan karstā, gan aukstā plazma ekstrēmos kosmosa laika apstākļos. Šis pētījums norāda uz labāku izpratni par atmosfērām, kas nav arī mūsu pašu. Pašlaik jaunie mērījumi rāda, ka katru sekundi no Zemes atmosfēras izplūst aptuveni kilograms (divas mārciņas) aukstās plazmas. Izmantojot zaudējumu līmeņa stabilu skaitli, zinātnieki var modelēt to, kas kļuva par Marsa atmosfēru, vai izskaidrot atmosfēra ap citām planētām un pavadoņiem. Tas var arī palīdzēt precīzākā laika apstākļu prognozēšanā - pat ja tas tieši neietekmē pašu vidi. Tas ir galvenais spēlētājs, pat ja tas pats neizraisa zaudējumus. "Jūs varētu vēlēties zināt, kur atrodas zema spiediena apgabals, lai prognozētu vētru," atzīmēja Andre.
Kosmosa laika prognozēšanas modernizēšana tur, kur tā ir līdzīga parastajai laika prognozei, “pat nebija iespējams no attāluma, ja jums trūkst visas jūsu plazmas”, sacīja Mūrs ar NASA. Tagad, izmantojot veidu, kā izmērīt aukstu plazmu, augstas kvalitātes prognožu mērķis ir viens solis tuvāk. "Tas ir sīkumi, ko mēs nevarējām neredzēt un nevarējām atklāt, un tad pēkšņi mēs to varēja izmērīt," Mūrs sacīja par joniem ar zemu enerģijas patēriņu. "Tagad jūs to faktiski varat izpētīt un redzēt, vai tas piekrīt teorijām."
Oriģinālais stāsta avots: Amerikas Ģeofiziskās savienības ziņu izlaidums. Papildu lasīšanai: Zema enerģijas līmeņa joni: Iepriekš paslēptas Saules sistēmas daļiņu populācijas.
