ESAn Cluster-avaruusalukset olivat oikeassa paikassa oikeaan aikaan 15. syyskuuta 2001. Runsas tieto auttaa tutkijoita mallintamaan paremmin maan magnetosfäärin ja auringon tuulen välistä vuorovaikutusta, samoin kuin muiden tähteiden ja eksoottisten esineiden ympärillä olevia magneettikenttiä. voimakkaat magneettikentät.
ESAn avaruusalusten ryhmä on osunut magneettiseen härän silmään. Neljä avaruusalusta ympäröivät alueen, jolla maan magneettikenttä konfiguroi itsensä spontaanisti.
Tämä on ensimmäinen kerta, kun tällainen havainto on tehty, ja antaa tähtitieteilijöille ainutlaatuisen kuvan fysikaalisesta prosessista, joka vastaa aurinkokunnan mahdollisimmista räjähdyksistä: magneettisen uudelleenyhteyden.
Kun tarkastellaan rautaviilan staattista mallia tankkimagneetin ympärillä, on vaikea kuvitella, kuinka muuttuvat ja voimakkaat magneettikentät voivat olla muissa tilanteissa.
Avaruudessa erilaiset magnetismin alueet käyttäytyvät jonkin verran kuin suuret magneettikuplat, joista kukin sisältää sähköisen kaasun, joka tunnetaan nimellä plasma. Kun kuplat kohtaavat ja työnnetään yhteen, niiden magneettikentät voivat rikkoutua ja muodostaa uudelleen yhteyden muodostaen vakaamman magneettisen konfiguraation. Tämä magneettikentän uudelleenkytkentä tuottaa hiukkassuihkuja ja lämmittää plasman.
Kytkentätapahtuman ytimessä on oltava kolmiulotteinen vyöhyke, jossa magneettikentät murtuvat ja kytkeytyvät uudelleen. Tutkijat kutsuvat tätä aluetta nollapisteeksi, mutta toistaiseksi eivät ole koskaan pystyneet tunnistamaan yhtä positiivisesti, koska se vaatii ainakin neljä samanaikaista mittauspistettä.
Neljä Cluster-avaruusalusta kulki 15. syyskuuta 2001 maan takana. He lentävät tetraedrisessa muodostelmassa yli 1000 kilometrin etäisyydellä avaruusaluksista. He lentivät Maapallon magneettisaunan läpi, joka ulottuu planeettamme yöpuolen taakse, ja ympäröivät yhtä epäillystä nollapisteestä.
Avaruusaluksen palauttamia tietoja on laajasti analysoinut kansainvälinen tutkijaryhmä, jota johtavat tohtori C. Xiao Kiinan tiedeakatemiasta, prof. Pu Pekingin yliopistosta, prof. Wang Dalianin teknillisestä yliopistosta. Xiao ja hänen kollegansa käyttivät klusteritietoja päättelemään kolmiulotteisen rakenteen ja nollapisteen koon paljastaen yllätyksen.
Nollakohta on odottamattomassa pyörrerakenteessa, joka on noin 500 kilometriä poikki. "Tätä ominaista kokoa ei ole koskaan ilmoitettu havainnoissa, teoriassa tai simulaatioissa", sanovat Xiao, Pu ja Wang.
Tämä tulos on merkittävä saavutus klusterimissioon, koska se antaa tutkijoille ensimmäisen katsauksen uudelleenkytkentäprosessin ytimeen.
Koko maailmankaikkeudessa magneettisen uudelleenkytkennän ajatellaan olevan perustavanlaatuinen prosessi, joka ohjaa monia voimakkaita ilmiöitä, kuten kaukaisista mustista reiistä karkaavat säteilysuihkut ja omassa aurinkojärjestelmässämme olevat voimakkaat aurinkosähköt, jotka voivat vapauttaa enemmän kuin miljardi energiaa atomipommit.
Pienemmässä mittakaavassa yhteyden muodostaminen uudelleen maapallon magneettikentän päivärajalle sallii aurinkokaasun läpi, laukaistaen erityisen aurora-tyypin, nimeltään 'proton aurora'.
Ymmärtäminen, mikä herättää magneettisen uudelleenkytkennän, auttaa myös tutkijoita, jotka yrittävät valjastaa ydinfuusion energian tuotantoa varten. Tokamakin fuusioreaktoreissa spontaanit magneettiset konfiguraatiot ryöstävät prosessin sen hallittavuudesta. Ymmärtämällä kuinka magneettikentät palautuvat uudelleen yhteen, fuusiotutkijat toivovat pystyvänsä suunnittelemaan parempia reaktoreita, jotka estävät tämän tapahtumista.
Tunnistanut yhden nollapisteen, joukkue toivoo nyt pisteet tulevien härän silmät vertaamalla nollamerkkejä ja nähdäksesi, onko heidän ensimmäisellä havainnoinnillaan harvinainen vai yleinen kokoonpano.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
