Aina ja aina äkillinen energiapulssi maan magnetosfäärissä vain katkaisee. Mikä on geomagneettinen substraatti ja mitä se tekee?
Vaikka olemme tienneet niistä jo vuosia, tarkka prosessi geomagneettisen substraatin takana on ollut mysteeri ... yksi, joka ratkaistaan ESAn Cluster-avaruusaluksen kaltaisten operaatioiden avulla. Maata kylpee jatkuvasti tulevien elektronien ja protonien arkeissa - aktiivisen Auringon tuote. Nämä voimakkaasti energialliset hiukkaset ovat yksinkertaisesti osa auringon tuulet, jotka virtaavat seinämän reikistä, ja jopa voimakkaita räjähdyksiä tapahtumista, kuten sepelvaltimoiden poisto. Suurimmaksi osaksi magneettisfääri suojaa meitä - mutta joskus haavainen bitti karkaa ja kerääntyy magneettikuoppaan - varastoidaan kuin akun varaus. Yhdessä vaiheessa se vapautetaan… ja kun se tapahtuu, se järjestää uudelleen magneettikenttälinjamme. Energia johtaa sitten näitä linjoja pitkin kuin hehkulanka hehkulampussa. Kun wattit osuivat tuulettimeen? Vau ... Meillä on polaarinen aurora!
Se ei ole uusi käsite, mutta koskaan ei ole ollut selvää ymmärrystä siitä, mistä nämä geomagneettiset myrskyt ovat peräisin. Tulevatko ne sähkövirran äkillisestä katkeamisesta noin 64 000 km päässä planeetasta? Vai luodaanko prosessilla, jota kutsutaan magneettiseksi uudelleenkytkemiseksi ja joka tapahtuu paljon kauempana magneettisaunasta, noin 125 000 - 200 000 km: n etäisyydellä? Jos muistat äskettäisen tutkimuksen Alfven-aalloista, niin tiedät nykyiset konsensuspisteet kohti uudelleenkytkentäteoriaa. Mutta siinä on vain yksi ongelma. Alfven-aallot ovat hitaita liikkeitä, jotka kulkevat uudelleenkytkentänopeudella noin 250 sekuntia. Mitä näemme, on tapahtuma, joka tapahtuu noin 60 sekuntia yhteyden muodostamisen jälkeen ... ja uuden liikkeen syntymisen jälkeen. Kineettinen Alfven-aalto (KAW).
"Käytimme hyvin yksinkertaista järjestelmää ja simuloimme kuinka uudelleenkytkentätapahtuma vapautti energiaa varautuneiden hiukkasten plasmalevyssä", sanoi Shay. "Etsimme räjähdyksen aiheuttaman signaalin levittämistä nopeampaa mekanismia kuin jo laajalti tunnustetut Alfven-aallot."
Toisin kuin edeltäjänsä, joka motivoi sekä ioneja että elektroneja, KAW virittää vain elektronia liikuttamalla niitä plasman läpi kaksinkertaisella nopeudella. Simulaatioiden avulla on osoitettu, että kineettinen Alfven-aalto voidaan kuteta uudelleen muodostamalla yhteys, siirtyä pois räjähdyksestä ja aktivoida aurora. Tiedot palautettiin Fluxgate Magnetometrillä (FGM) ja Electric Fields and Waves (EFW) -laitteella, ja ne löysi Jonathan Eastwood, tutkija Blackett Laboratoryssa, Imperial College London.
"Löysin 18 tapahtumaa, jotka tapahtuivat silloin, kun neljä avaruusalusta lentäsi hännän läpi", kertoi tohtori Eastwood. "Michael Shayn ennustama nopea signaali ilmestyi klusteritiedoissa tukemalla teoriaa, että uudelleenkytkennän aiheuttamat kineettiset Alfven-aallot virroittivat aurorat nopeasti."
"Se on pikemminkin kuin tapahtuu ukonilmalla", hän lisäsi. "Nopeasti liikkuva salama saapuu ensin, jota seuraa jonkin aikaa myöhemmin ukkosnopeuden hitaammat ääniaallat."
Kuvitteletko, että… Tulossa substormista!
Alkuperäinen tarinan lähde: ESA Science and Technology News. Lisälukemaa varten: Substormien uudelleen kytkentäsignaattien ja pointivirtauksen super-Alfvenic-eteneminen.
