Időről időre egy hirtelen energiaimpulzus a Föld magnetoszférájában csak megszakad. Mi az a geomágneses anyag, és mit csinál?
Noha évek óta tudunk róluk, a geomágneses felszín mögött levő pontos folyamat rejtély volt… egy, amelyet olyan küldetések adataival oldunk meg, mint az ESA Cluster űrhajója. A Földet folyamatosan fürdik a beérkező elektron- és protonlapokon - az aktív Nap terméke. Ezek a nagy energiájú részecskék csupán egy része a koronális lyukakból kifolyó napsugaraknak, és még az olyan eseményeknek is, mint például a koronális tömeg kidobása. Leginkább a magnetoszféra árnyékol bennünket - de néha egy pici darab elúszik és összegyűlik a magnetofában - akkumulátor töltöttségeként tárolva. Egy ponton elengedik ... és amikor megteszi, újrarendezi a mágneses mező vonalainkat. Az energia ezen a vonalon halad tovább, mint egy izzószál izzóspirála. Amikor a watt eltalálja a ventilátort? Hú ... Van sarki aurora!
Ez nem új koncepció, de soha nem volt egyértelmű megértés arról, hogy honnan származnak ezek a geomágneses viharok. Az elektromos áram hirtelen megszakadása miatt származnak, kb. 64 000 km-re a bolygótól? Vagy a mágneses újracsatlakozásnak nevezett folyamat hozza létre, amely sokkal távolabb esik a mágneses farokban, körülbelül 125 000 - 200 000 km távolságban? Ha emlékszel az Alfven hullámaival kapcsolatos közelmúltbeli tanulmányunkra, akkor ismeri a jelenlegi konszenzuspontokat az újracsatlakozás elmélete felé. De csak egy probléma van. Az Alfven hullámai lassan mozognak, körülbelül 250 másodperc újracsatlakozási sebességgel haladnak. Amit most látunk, az körülbelül 60 másodperccel az újracsatlakozás után és egy új mozgalom születésekor következik be. A kinetikus Alfven hullám (KAW).
"Egy nagyon egyszerű rendszert futtatottunk, és szimuláltuk, hogy az újracsatlakozási esemény miként bocsátja ki az energiát a töltött részecskék plazmalemezében" - mondta Shay. "A robbanásból származó jel terjesztésének gyorsabb mechanizmusát kerestük, mint az eddig széles körben elismert Alfven hullámok."
Előttől eltérően, amely mind az ionokat, mind az elektronokat motiválja, a KAW csak az elektronokat gerjeszti, kétszeres sebességgel mozgatva azokat a plazmán. A szimulációk révén bebizonyosodott, hogy az Alfven kinetikus hullám újracsatlakozással kialakulhat, távolodhat a robbanástól és aktiválhatja az aurort. Az adatokat a Fluxgate Magnetometer (FGM) és az Electric Fields and Waves (EFW) eszköz adta vissza, és Jonathan Eastwood, a londoni Imperial College Blackett laboratóriumi kutató munkatársa találta meg azokat.
"18 eseményt találtam, amelyek akkor fordultak elő, amikor a négy űrhajó repült a farokrégión" - mondta Dr. Eastwood. "A Michael Shay által előrejelzett gyors jel megjelent a klaszter adataiban, alátámasztva azt az elméletet, miszerint az újracsatlakozás által generált kinetikus Alfven hullámok gyorsan energiát generálnak az aurorokhoz."
"Inkább olyan, mint mi történik egy viharban" - tette hozzá. "Először érkezik meg a gyorsan mozgó villám, majd később a mennydörgés lassabb hanghullámai követik."
Képzelje el, hogy ... felszín alatti!
Eredeti történet forrása: ESA Tudományos és Technológiai Hírek. További olvasathoz: A szubsztrátvihar újbóli összekapcsolódási szignálok és a poynting fluxus szuper-Alfvenikus terjedése.
