Kép jóváírása: NASA
A kutatók felfedezték, hogy ideiglenes repedések alakulhatnak ki a Föld mágneses mezőjében, amelyek lehetővé teszik, hogy a Naprendszer szélének energiája áthaladjon és megzavarja az elektronikát és a kommunikációt. Ezeket a megfigyeléseket a NASA Imager for Magnetopause segítségével készítették az Aurora Global Exploration (IMAGE) műholdon keresztül, amely néhány órán keresztül nyomon követte a hatalmas aurort. Az ESA klaszter műholdai ugyanazon a helyen repültek, és észrevették az ionok áramlását, amely átcsúszott egy repedésen keresztül, amelyet a Föld magnetoszféra általánosságban el kellett volna fordítania.
Az IMAGE és a Cluster műholdak új megfigyelései szerint a Föld mágneses mezőjének óriási repedései órákig nyitva maradnak, lehetővé téve a napsugaras szél átélését és a viharos űrtartalmú időjárást.
A repedéseket már korábban felfedezték, de a kutatók már tudják, hogy hosszabb ideig nyitva maradhatnak, ahelyett, hogy csak nagyon rövid időközönként nyitnának és zárnának. Ez a Föld mágneses pajzsának megsértésével kapcsolatos új felfedezés várhatóan segíti az űrfizikusokat abban, hogy jobban becsüljék meg a súlyos űrjárási időjárások hatásait.
"Felfedeztük, hogy a mágneses pajzsunkat draftaszerűnek tekintjük, mint egy házat, amelynek vihar közben nyitva van az ablaka." - mondta Dr. Harald Frey a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen, a kutatásról szóló cikk szerzője, amely december 4-én jelent meg a Nature-ben. . „A ház elrejti a vihar legnagyobb részét, de a kanapé tönkrement. Hasonlóképpen, a mágneses pajzsunk űrviharokkal jár, de némi energia folyamatosan átcsúszik a repedéseken, néha annyira, hogy problémákat okozzanak a műholdakkal, a rádiós kommunikációval és az energiaellátó rendszerekkel.
"Az az új tudás, hogy a repedések hosszú ideig nyitottak, ahelyett, hogy szórványosan nyitnának és zárnának, beépíthető az űrjárási időjárás-előrejelző számítógépes modellekbe, hogy pontosabban megjósoljuk, hogy űrjárási időjárásainkat mennyire befolyásolják a Nap erőszakos eseményei" - mondta Dr. Tai Phan, szintén UC Berkeley, a Nature cikk társszerzője.
A napszél egy elektromosan töltött részecskék (elektronok és ionok) folyamatos fújása a Napból (1. kép). A napszél továbbítja az energiát a Napról a Földre a hordozott mágneses mezőkön és nagy sebességén keresztül (száz mérföld / kilométer másodpercenként). Hatalmas napsütéses események során szédülhet, például a Coronal Mass Ejections (CME), amely milliárd tonna villamosított gázt tud lőni az űrbe óránként millió mérföld alatt.
A Föld mágneses tere több tízezer mérföldre kiterjed az űrben, körülvéve a bolygót, és védőgátot képezve a részecskék számára, és felhorkant a mágneses mezők között, amelyeket a Nap a CME-k alatt robbant fel. Az űrviharok azonban, amelyek 1000 milliárd wattot - az Amerika teljes villamosenergia-előállítási kapacitásain túl - a Föld mágneses mezőjébe engedhetik el, jelzik, hogy a pajzs nem áthatolhatatlan.
1961-ben Dr. Jim Dungey a brit birodalmi kollégiumból azt jósolta, hogy repedések alakulhatnak ki a mágneses pajzsban, amikor a napsugaras szél tartalmaz egy mágneses teret, amely a Föld mező egy részével ellentétes irányban van. Ezekben a régiókban a két mágneses mező összekapcsolódik egy „mágneses újracsatlakozásnak” nevezett folyamat révén, és a pajzsban repedést képez, amelyen keresztül áthaladhatnak a napsugár szélének elektromosan töltött részecskéi. (A 2. kép a repedés kialakulását szemlélteti, és az 1. animáció azt mutatja, hogy a napenergia szélrészecskék miközben láthatatlan mágneses mezővonalakat követnek a repedésen.) 1979-ben Dr. Goetz Paschmann a németországi Max Planck Földön kívüli Fizikai Intézetből észlelte a repedéseket. a Nemzetközi Sun Earth Explorer (ISEE) űrhajó használatával. Mivel azonban ez az űrhajó pályafutása során csak rövid ideig haladt át a repedéseken, nem volt ismert, hogy a repedések átmeneti jellegűek-e vagy hosszú ideig stabilak-e.
Az új megfigyelések során a Magnetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) műholdas képe felfedezte a sarkvidéki légkörben (ionoszféra) szinte Kaliforniai méretű területet, ahol egy 75 megawattos „proton” aurora órákig fújt (4. kép). Ez a 7500 ház hatalmas energiájú aurora különbözik a látható északi és déli fényeknek nevezett aurorától. Ezt a nehéz részecskék (ionok) állítják elő, amelyek behatolnak a légkörbe, és ultraibolya fényt bocsátanak ki, amely az emberi szem számára láthatatlan, de a KÉPEN a távoli ultraibolya képalkotóval kimutatható. (A 6. kép és a 4. animáció az IMAGE megfigyeléseit mutatja a proton auroráról).
Mialatt az aurort az IMAGE rögzítette, a 4-műholdas klaszter csillagkép messze az IMAGE fölött repült közvetlenül a repedésen keresztül, és észlelte a szélben átáramló szélionokat (5. kép). Általában ezeket a napenergia-szél-ionokat a Föld pajzsja eltéríti (3. kép), tehát Cluster megfigyelése szerint repedés volt jelen. Ez a szélionos ionáram pontosan ugyanabban a régióban bombázta légkörünket, ahol az IMAGE a proton aurorát látta. Az a tény, hogy az IMAGE több mint 9 órán keresztül képes volt megtekinteni a proton aurora-t, amíg az IMAGE nem változott körüli pályán, ahol nem volt képes megfigyelni az aurort, azt jelenti, hogy a repedés folyamatosan nyitva maradt. (A 2. animáció azt mutatja, hogy az űrhajó hogyan működött együtt a repedés feltárásában.) A KÉP és a Klaszter adatai alapján a repedés kétszer olyan nagy volt, mint a Föld a mágneses pajzsunk határán, körülbelül 38 000 mérföld (60 000 km) felett a bolygó felett. felület. Mivel a mágneses mező konvergál, amikor belép a Földbe a sarki régiókban, a repedés Kaliforniai méretűre szűkült le a felső légkör közelében.
Az IMAGE egy 2000. március 25-én elindított NASA műhold, amely átfogó képet nyújt a Föld körüli térről, amelyet a Föld mágneses tere befolyásol. Az Európai Űrügynökség által felállított és 2000. július 16-án elindított Cluster műholdak háromdimenziós térképet készítenek a Föld mágneses mezőjéről.
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
