Nii ahvatlev, kui võib mõelda kosmosest tühjaks, ei saaks miski tõest kaugemal olla. Tegelikult loovad nähtamatute jõudude interaktsioonid meie atmosfäärist kaugemale jäävas ruumis igasuguseid ilmastikuolusid, alates päikese tekitatavast kiirgusest kuni magnettormideni. Nüüd on NASA teadlased esimest korda tunnistajaks põhijõududele, mis käivitavad kosmosenähtuste ühe müstilisema (ja hävitavama) vormi, millega nad on kokku puutunud.
Seotud sisu
- NASA luurab Supernova esimest Shockwave'i
Teadlased usuvad, et enamasti kaitseb Maa magnetväli meid selliste asjade eest nagu kiirgus ja päikesetuuled, mis muidu viskavad kaitsmata atmosfääri eemale. Kuna see liigub Päikese magnetväljaga vastupidises suunas, tõrjuvad nad tavaliselt üksteist. Kuid aeg-ajalt muutuvad kahe magnetosfääri fraktsioonid korrektselt ja ühenduvad korraks. Ehkki need sidemed on lühiajalised, tekitavad need võimsaid energiapurskeid, vahendab Maddie Stone Gizmodo jaoks .
"Kui kaks magnetvälja ühendavad, võimaldab see päikeseenergial otse magnetosfääri voolata, " räägib Edela-uuringute instituudi kosmoseteaduse ja inseneri asepresident Jim Burch Loren Grushile The Verge'ile. "See paneb kogu välja liikuma."
Selliste ühenduste tekkimisel voolavad Päikesest suure energiaga osakesed otse meie tähe juurest Maa magnetvälja. Tulemuseks võib olla madal elektrivõrgud ja puudega satelliidid kuni aurorate ja geomagnetiliste tormide esilekutsumiseni Maa atmosfääris. Kuid kuigi teadlased on olnud magnetilise taasühenduse mõju tunnistajad aastakümneid, on seda nähtust laboris äärmiselt keeruline uurida, kuna see juhtub väga kiiresti ja minimaalselt, vahendab Daniel Clery ajakirjale Science . Samal ajal pole varasemad katsed satelliitide abil neist sündmustest pilku heita, sest seadmed polnud piisavalt kiired.
"Varasemate satelliitide mõõtmistest teame, et magnetväljad toimivad nagu pildil, saates prootoneid kiirenedes välja, " ütles Burch oma avalduses. "Aastakümnete pikkune mõistatus on see, mida elektronid teevad ja kuidas kaks magnetvälja omavahel seotud on. Elektronide satelliitmõõtmised on teguriga 100 olnud liiga aeglased, et proovida magnetilise taasühendamise piirkonda."
Tegevuse magnetilise taasühendamise proovimiseks olid Burch ja tema kolleegid NASA-ga töötanud neli kosmoselaeva, mis saadeti Maa ümber orbiidile. Kosmosesõidukid, mida nimetatakse magnetosfääri mitme skaala (MMS) missiooniks, sisaldavad tundlikke instrumente, mis on võimelised mõõtma ioonide elektronide liikumist ja ka nähtuse põhjustatud moonutusi Maa magnetväljas, vahendab Cleary. Nad ei pidanud kaua ootama: satelliidid lasti orbiidile 2015. aasta märtsis ja registreerusid magnetilise taasühenduse järgmise aasta oktoobris.
Mõõtes nähtust iga 30 millisekundi järel, said teadlased teada saada palju sellest, kuidas energia taasühenduse ajal üle kandub. Samuti mõistsid nad, et magnetilise taasühendamise käigus tekkiv energia on elektronide ülelaadimise tagajärg energiaülekande ajal, vahendab Stone.
"See on väärtuslik ülevaade, " räägib Grushile Princetoni ülikooli astrofüüsik Amitava Bhattacharjee, kes uuringuga ei tegelenud. "See proovib varasemaid teooriaid ja toob kindlasti ilmsiks, et teatud tunnuseid ennustas tegelikult teooria."
Nende uute andmete abil loodavad teadlased, et magnetiline taasühendamine heidab uut valgust kosmose ilmastikuoludele, tugevate magnetväljadega tähtedele ja isegi maapealsete tuumareaktorite sees olevatele magnetilistele keskkondadele, kirjutab Stone. Ühel päeval võivad teadlased isegi ette näha, millal toimub magnetiline taasühendamine.
"Kui te mõistate kosmose ilmastikku mõjutavat füüsikat, " ütleb Burch Grushile. "Ma loodan, et saate tormi ennustamisel paremini hakkama."
