Квартал спостерігачів космічної погоди ESA, Кластер, виявив вихори викинутого сонячного матеріалу високо над Землею. Перегріті гази, захоплені в цих структурах, ймовірно, тунелюють свій шлях у земний магнітний «міхур», магнітосферу. Це відкриття, можливо, вирішує 17-річну таємницю того, як магнітосфера постійно поповнюється електрифікованими газами, коли вона повинна діяти як бар'єр.
Земне магнітне поле - це перша лінія захисту нашої планети від обстрілу сонячного вітру. Сам сонячний вітер запускається від Сонця і несе магнітне поле Сонця по всій Сонячній системі. Іноді це магнітне поле вирівнюється із Землею, а іноді вказує у зворотному напрямку.
Коли два поля вказують у протилежні сторони, вчені розуміють, як «двері»? у Землі поле може відкритися. Це явище, яке називається "магнітне відновлення", дозволяє сонячному вітру поступати і збиратися у водойму, відому як прикордонний шар. Навпаки, коли поля вирівнюються, вони повинні створювати непроникний бар'єр для потоку. Однак вимірювання космічних кораблів прикордонного шару, починаючи з 1987 року, представляють загадку, оскільки вони чітко показують, що прикордонний шар є більш повним, коли поля вирівнюються, ніж коли їх немає. То як же потрапляє сонячний вітер?
Завдяки даним чотирьох пластових космічних апаратів кластерної місії ESA, вчені здійснили прорив. 20 листопада 2001 року флотилія Кластера прямувала ззаду Землі і щойно прибула на сутінки планети, де сонячний вітер ковзає повз магнітосферу Землі. Там він почав стикатися з гігантськими вихорами газу під час магнітопаузи, зовнішнього краю? магнітосфери.
"Ці вихори були справді величезними структурами, близько шести радіусів Землі поперек". говорить Хіросі Хасегава, Дартмутський коледж, Нью-Гемпшир, який аналізував дані за допомогою міжнародної команди колег. За їх результатами розмір вихорів розміщується майже в 40 000 кілометрів кожен, і це вперше такі структури були виявлені.
Ці вихори відомі як продукти нестабільності Кельвіна-Гельмгольца (KHI). Вони можуть виникати, коли два суміжні потоки рухаються з різною швидкістю, тому один ковзає повз інший. Хорошими прикладами такої нестабільності є хвилі, що збиваються вітром, ковзаючи по поверхні океану. Хоча KHI-хвилі спостерігалися і раніше, це вперше виявляється вихори.
Коли хвиля KHI згортається у вихор, вона стає відомою як око «Кельвіна кота». Дані, зібрані Кластером, показали зміни щільності електрифікованого газу, прямо під час магнітопаузи, точно так само, як очікувані під час подорожі через око «Кельвіна Кішка».
Вчені постулювали, що, якщо ці структури формуватимуться під час магнітопаузи, вони, можливо, зможуть затягнути велику кількість сонячного вітру всередині прикордонного шару, коли вони руйнуються. Після того як частинки сонячного вітру потраплять у внутрішню частину магнітосфери, вони можуть сильно збуджуватися, дозволяючи їм потрапляти в атмосферу Землі і породжувати полярне сяйво.
Виявлення кластера посилює цей сценарій, але не показує точного механізму, за допомогою якого газ транспортується в магнітний міхур Землі. Таким чином, вчені досі не знають, чи це єдиний процес заповнення прикордонного шару при вирівнюванні магнітних полів. Для цих вимірювань, каже Хасегава, вченим доведеться чекати майбутнього покоління магнітосферних супутників.
Оригінальне джерело: ESA News Release
