A művész benyomása a mikro-turbulenciáról, amelyet Cluster látott. Kép jóváírása: ESA Kattintson a nagyításhoz
Az ESA klaszter-missziója által végzett méréseknek köszönhetően az európai tudósok egy csoportja azonosította a mikro-vortúrákat a Föld magnetoszférájában.
Az ilyen kis léptékű örvény turbulenciát, amelynek létezését matematikai modellek segítségével megjósolták, az űrben még nem figyelték meg. Az eredmények nemcsak az űrfizikára vonatkoznak, hanem más alkalmazásokra is, például a magfúzió kutatására.
2002. március 9-én a négy klaszter műhold, amelyek egymástól 100 kilométer távolságra tetraéder alakban repültek, keresztezték az északi mágneses csúcsot. amikor felfedezték. A mágneses zárójelek azok a régiók, amelyek a mágneses pólusok felett vannak, ahol a Földet körülvevő mágneses mező vonalak képeznek egy mágneses tölcsért.
A mágneses csúcsok a Föld magnetoszférájának két fontos területe, ahol a napszél - a Nap által generált állandó töltött részecskék áramlása, amely áthalad az egész Naprendszerben - közvetlenül hozzáférhet a Föld légkörének felső rétegéhez (az ionoszféra).
Nagy mennyiségű plazma (töltött részecskék gáza) és energia szállítódik ezeken és más? régiókban, hogy behatoljon a magnetoszféra - a Föld természetes védőpajzsába. A napszél által szállított és a Föld magnetoszféra által eljuttatott energia csak kevesebb, mint egy százalékán képes átjutni, de ennek ellenére is jelentősen befolyásolhatja a földi rendszereket, például a távközlési hálózatokat és az elektromos vezetékeket.
A becsapódó napenergia turbulenciát generál a Földet körülvevő plazmában, hasonlóan a folyadékokhoz, de összetettebb erőkkel jár. Ilyen turbulencia keletkezik például a különböző sűrűségű és hőmérsékleti plazmarétegek közötti átmenet területein, de kialakulásának mechanizmusa még nem teljesen egyértelmű.
A turbulencia különböző léptékben létezik, néhány ezertől néhány kilométerig. In situ? Multi-point? a négy klaszter műhold 2004-ben jelentette nagy léptékű turbulencia létezését - akár 40 000 kilométer szélességű örvényeket - a mágnesszünet szélén. (egy határréteg, amely elválasztja a magnetoszférát a szabad helytől). A „mikro” új felfedezése A turbulencia, amely mindössze 100 kilométer átmérőjű örvényeket tartalmaz, az első a Földet körülvevő plazma vizsgálatában.
Cluster: példátlan diagnosztikai eszköz
Egy ilyen felfedezés nagyon releváns. Például lehetővé teszi a tudósok számára a kis és nagy turbulencia összekapcsolását, és megkérdezi, hogy valójában hogyan alakul ki és milyen összefüggések vannak. Például milyen alapvető mechanizmusok vezetik és alakítják a turbulenciát? Mennyire járulnak hozzá az örvények a tömeg és energia határrétegeken keresztül történő szállításához? Szüksége van-e kis örvényekre a nagyok előállításához? Vagy másrészt a nagy örvények eloszlatják energiájukat, és kisebb kaszkádot hoznak létre?
E kérdések megválaszolásakor a Cluster példátlan diagnosztikai eszköz a Föld közeli környezet első háromdimenziós térképéhez, kivételes jellegét a több űrhajóval végzett egyidejű megfigyelések adják. A klaszter forradalmasítja annak megértését, hogy milyen módszerekkel és mechanizmusokkal működik a naptevékenység a Földön.
Emellett a klaszter Föld plazma turbulenciájának vizsgálata, a dinamikával és az energiákkal együtt, hozzájárul az alapvető elméletek fejlesztéséhez a plazmában. Ez nemcsak az asztrofizikában fontos, hanem a plazma laboratóriumokban történő megértése és kezelése szempontjából is, tekintettel a nagy energiára. Ez különösen releváns a nukleáris fúzió kutatásánál.
Például a Cluster adatai kiegészítik a plazmafizika kutatását a nemzetközi ITER projektben, amely egy kísérleti lépés a világ számos kutatóintézetével a holnap villamosenergia-termelő erőműveire. Ebben a tekintetben a Cluster a magnetoszféra szondájával szabadon hozzáférhet az egyetlen nyitott természetes laboratóriumhoz? plazmafizika tanulmányozására.
Eredeti forrás: ESA portál
