Evropská kosmická agentura potvrzuje, že magnetosféra se stala sítem...

magnetosféra.jpg

Cluster, kvarteto satelitů ESA studujících zemskou magnetosféru, zjistilo, že naše ochranná magnetická bublina propouští sluneční vítr za širšího rozsahu podmínek, než se dříve předpokládalo.
Magnetické pole Země je první linií obrany naší planety proti bombardování slunečním větrem. Tento tok plazmy je spuštěn Sluncem a pohybuje se sluneční soustavou a nese s sebou své vlastní magnetické pole.

V závislosti na tom, jak je meziplanetární magnetické pole slunečního větru - IMF - zarovnáno s magnetickým polem Země, mohou v bezprostředním okolí Země nastat různé jevy.

Známým procesem je opětovné magnetické propojení, kdy magnetické siločáry směřující v opačných směrech se spontánně zlomí a znovu se spojí s dalšími blízkými siločárami. To přesměruje jejich plazmový náboj do magnetosféry a otevírá dveře slunečnímu větru k dosažení Země.

Za určitých okolností to může ovlivnit „vesmírné počasí“, generovat velkolepé polární záře, přerušit signály GPS a ovlivnit elektrické systémy Země.

Clusterový systém

V roce 2006 Cluster učinil překvapivý a obrovský objev, že 40.000 XNUMX km plazmových vírů umístěných podél okraje magnetosféry - magnetopauzy - by mohlo umožnit vstup slunečního větru, když jsou magnetické pole Země a pole IMF zarovnány.

Tyto víry byly nalezeny v nízkých rovníkových šířkách, kde jsou magnetická pole nejtěsněji zarovnaná.

Tyto obří víry jsou poháněny procesem známým jako Kelvin-Helmholtzův (KH) efekt, který se může objevit kdekoli v přírodě, když dva sousední proudy klouzají kolem sebe různou rychlostí.

Příklady zahrnují větrem bičované vlny klouzající po hladině oceánu nebo v atmosférických mracích.

Analýza dat ze systému Cluster nyní zjistila, že vlny KH se mohou vyskytovat také ve větším počtu míst magnetopauzy a když jsou IMF uspořádány v řadě jiných konfigurací, což poskytuje mechanismus pro přenos nepřetržitého slunečního větru v magnetosféře Země.

"Zjistili jsme, že když je meziplanetární magnetické pole orientováno na západ nebo na východ, hraniční vrstvy magnetopauzy ve vyšších zeměpisných šířkách jsou náchylnější k nestabilitě KH, v oblastech dosti vzdálených od předchozích pozorování těchto vln," vysvětluje Kyoung-Joo Hwang z Goddard Space NASA. Flight Center a hlavní autor studie publikované v Journal of Geophysical Research.

"Ve skutečnosti je velmi obtížné si představit situaci, kdy by plazma slunečního větru nemohla proniknout do magnetosféry, protože to není dokonalá magnetická bublina."

Výsledky potvrzují teoretické předpovědi a jsou reprodukovány simulacemi prezentovanými autory nové studie.

"Sluneční vítr může vstoupit do magnetosféry na různých místech a za podmínek magnetického pole, které jsme dosud nezažili," říká spoluautor Melvyn Goldstein, rovněž z Goddard Space Flight Center.

"To naznačuje, že magnetopauza má "síto jako" vlastnost, která umožňuje slunečnímu větru nepřetržitě proudit do magnetosféry."

Efekt KH je také pozorován v magnetosférách Merkuru a Saturnu a nové výsledky naznačují, že může také poskytnout možný mechanismus pro pokračující vstup slunečního větru do magnetosfér těchto planet.

„Pozorování těchto hraničních vln klastrem poskytlo velký pokrok v našem chápání interakcí slunečního větru a magnetosféry, které jsou jádrem výzkumu kosmického počasí,“ vysvětluje vědec z ESA Matt Taylor.

"V tomto případě relativně malá separace čtyř satelitů Cluster, když procházely denní magnetopauzou ve vysokých zeměpisných šířkách, poskytla vhled do mikroskopických procesů porušování magnetopauzy umožňující přímý vstup slunečních částic do atmosféry."