ESA: n avaruussäähavaintojen kvartetti Cluster on löytänyt pyörteitä, jotka ovat poistaneet aurinkoainetta korkealla maapallon yläpuolella. Näihin rakenteisiin loukkuun jääneet ylikuumennetut kaasut ovat todennäköisesti tunnelin tiensä maan magneettiseen "kuplaan", magnetosfääreen. Tämä löytö ratkaisee mahdollisesti 17 vuoden mysteerin siitä, kuinka magnetosfääriin lisätään jatkuvasti sähköistettyjä kaasuja, kun sen pitäisi toimia esteenä.
Maan magneettikenttä on planeettamme ensimmäinen puolustuslinja auringon tuulen pommituksia vastaan. Itse aurinkotuuli lähtee auringosta ja kantaa Auringon magneettikenttää koko aurinkokunnan alueella. Joskus tämä magneettikenttä on linjassa maan kanssa ja joskus se osoittaa vastakkaiseen suuntaan.
Kun nämä kaksi kenttää osoittavat vastakkaisiin suuntiin, tutkijat ymmärtävät kuinka ovet? Maassa kenttä voi avautua. Tämä ilmiö, nimeltään "magneettinen uudelleenkytkentä", antaa auringon tuulen virtata sisään ja kerätä rajakerroksena tunnettuun säiliöön. Päinvastoin, kun kentät on kohdistettu, niiden tulisi muodostaa läpäisemätön este virtaukselle. Avaruusaluksen mitat rajakerroksesta, joka on vuodelta 1987, esittävät palapelin, koska ne osoittavat selvästi, että rajakerros on täydellisempi, kun kentät ovat kohdistettu kuin silloin, kun ne eivät ole. Joten miten aurinkotuuli pääsee sisään?
ESA: n klusterioperaation neljästä muodostumista lentävästä avaruusaluksesta saatujen tietojen ansiosta tutkijat ovat tehneet läpimurton. Klusterin laivasto oli suunnattu 20. marraskuuta 2001 ympäri maan takaa ja oli juuri saapunut planeetan hämärälle puolelle, missä aurinkotuuli liukuu Maan magnetosfäärin ohi. Siellä se alkoi kohdata jättimäisiä kaasumoisokkeita magnetopaus, ulko-reuna? magnetosfääristä.
? Nämä pyörteet olivat todella valtavia rakenteita, noin kuusi maan sädettä poikki ,? sanoo Hiroshi Hasegawa, Dartmouth College, New Hampshire, joka on analysoinut tietoja kansainvälisen työryhmän avulla. Niiden tulosten mukaan pyörteiden koko on melkein 40 000 kilometriä, ja tämä on ensimmäinen kerta, kun tällaiset rakenteet on havaittu.
Nämä pyörteet tunnetaan Kelvin-Helmholtz-epävakauden (KHI) tuotteina. Niitä voi esiintyä, kun kaksi vierekkäistä virtausta kulkevat eri nopeuksilla, joten yksi liukuu toisen ohitse. Hyviä esimerkkejä tällaisesta epävakaudesta ovat valtameren pinnan yli tuulen tuulen keräämät aallot. Vaikka KHI-aaltoja oli havaittu aiemmin, tämä on ensimmäinen kerta, kun pyörteet havaitaan.
Kun KHI-aalto kääntyy pyörteeseen, siitä tulee tunnetuksi "Kelvin kissan silmä". Clusterin keräämät tiedot ovat osoittaneet sähköistetyn kaasun tiheyden vaihtelua, suoraan magnetopaudella, täsmälleen samalla tavalla kuin mitä odotetaan matkustettaessa Kelvin-kissan silmän läpi.
Tutkijat olivat postuloineet, että jos nämä rakenteet muodostuisivat magneto-taukoon, he voisivat pystyä vetämään suuria määriä aurinkotuulta rajakerroksen sisälle, kun ne romahtavat. Kun auringon tuulen hiukkaset ovat kuljettaneet magnetosfäärin sisäosaan, ne voivat kiihtyä voimakkaasti, jolloin ne pääsevät murtautumaan maan ilmakehään ja aiheuttavat auroraeita.
Klusterin löytö vahvistaa tätä skenaariota, mutta ei osoita tarkkaa mekanismia, jolla kaasu kuljetetaan maan magneettikuplaan. Siksi tutkijat eivät vieläkään tiedä, onko tämä ainoa prosessi rajakerroksen täyttämiseksi, kun magneettikentät ovat kohdistettuina. Näitä mittauksia varten Hasegawa sanoo, tutkijoiden on odotettava tulevan sukupolven magnetosfäärisatelliitteja.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
