Графіка, що представляє АСЕ та Вітер НАСА та космічний корабель кластера ESA, що зустрічаються зі струменями частинок сонячної енергії. Кредит зображення: UC Berkeley Натисніть, щоб збільшити
Парк космічних зондів НАСА та Європейського космічного агентства спостерігав величезний струмінь електрично заряджених частинок у сонячному вітрі між Сонцем та Землею. Струм, щонайменше в 200 разів ширший від Землі, живився шляхом зіткнення магнітних полів у процесі, який називався "магнітне відновлення".
магнітне відновлення при сонячному вітрі
Ці струмені є результатом природних прискорювачів частинок, що підривають все, що побудовано на Землі. Вчені будують на Землі прискорювачі частинок на довгі милі, щоб разом розбити атоми, намагаючись зрозуміти основні закони фізики.
Подібні реактивні реактивні реактивні пристрої виникають у магнітному щиті Землі, створюючи ефекти, які можуть вимкнути орбіту космічних кораблів і спричинити сильні магнітні бурі на нашій планеті, іноді порушуючи електростанції.
Нещодавно виявлені міжпланетні літаки набагато більше, ніж у магнітного щита Землі. Нове спостереження - це перше пряме вимірювання, що вказує, що магнітне відновлення може відбуватися на величезних масштабах.
Розуміння магнітного з’єднання є основоположним для розуміння вибухонебезпечних явищ у всій Всесвіті, таких як сонячні спалахи (мільярди мегатонних вибухів в атмосфері Сонця), вибухи гамма-променів (інтенсивні сплески випромінювання від екзотичних зірок) та лабораторний ядерний синтез. Подібно до того, як гумова стрічка може раптово хапатися, коли перекручена занадто далеко, магнітне відновлення - це природний процес, завдяки якому енергія в напруженому магнітному полі раптово вивільняється, коли вона змінює форму, прискорюючи частинки (іони та електрони).
"Тільки за допомогою скоординованих вимірювань космічними кораблями зв'язку Сонце-Земля, такими як АСЕ, Вітер та Кластер, ми можемо досліджувати космічне середовище з безпрецедентними деталями і в трьох вимірах", - говорить доктор Тай Пхан, головний автор результатів з Каліфорнійського університету. , Берклі. "Космічне середовище навколо Землі є єдиною природною лабораторією, де ми можемо проводити прямі вимірювання фізики вибухонебезпечних магнітних явищ, що відбуваються по всьому Всесвіту". Стаття Фана з'являється як обкладинка статті у "Природі" 12 січня.
Сонячний вітер - це розріджений потік електрично зарядженого (іонізованого) газу, який постійно дме від Сонця. Оскільки сонячний вітер електрично заряджений, він несе з собою сонячні магнітні поля. Сонячний вітер, що виникає з різних місць на Сонці, несе магнітні поля, спрямовані в різні боки. Магнітне відновлення у сонячному вітрі відбувається, коли «листи» протилежно спрямованих магнітних полів стискаються разом. При цьому аркуші з'єднуються, утворюючи Х-подібний поперечний переріз, який потім анігілюють або розривають, щоб утворити нову геометрію магнітної лінії. Створення іншої магнітної геометрії створює великі струмені частинок, що стікають від місця повторного з'єднання.
До недавнього часу магнітне відновлення переважно повідомлялося про "магнітосферу" Землі, природний магнітний щит, що оточує Землю. Він складається з ліній магнітного поля, генерованих нашою планетою, і захищає нас від безперервного потоку заряджених частинок, що складають сонячний вітер, відхиляючи їх. Однак, коли міжпланетні лінії магнітного поля, що переносяться сонячним вітром, мають протилежну орієнтацію лінії Землі з магнітним полем, відбувається повторне з'єднання, і сонячний матеріал може прорватися через земний щит.
Деякі попередні події відновлення, виміряні в магнітосфері Землі, припускають, що це явище було внутрішньо випадковим і нерівномірним за своєю суттю, що тривало не більше кількох десятків тисяч кілометрів. Однак, "це відкриття вирішує давню дискусію щодо того, чи є відновлення по суті невід'ємним, чи замість цього воно може діяти в широких регіонах у просторі", - сказав доктор Джек Гослінг з Університету Колорадо, співавтор доповіді та піонер у дослідженні відновлення зв'язку в космосі.
Більш широка картина магнітного відновлення з'явилася, коли шість космічних апаратів? чотири космічні кораблі Європейського космічного агентства та дослідник розширеного складу NASA (ACE) та зонди вітру? 2 лютого 2002 року літали під сонячним вітром за межами магнітосфери Землі і зробили шанс відкрити. Протягом періоду часу, що становив близько двох з половиною годин, усі космічні апарати послідовно спостерігали один величезний потік струменевих частинок шириною не менше 2,5 мільйонів кілометрів (приблизно 1,5 мільйона миль або майже 200 діаметрів Землі), спричинених найбільшою подією з відновлення будь-коли вимірюється безпосередньо.
"Якби спостережуване повторне з'єднання виявилося невиразним, один або кілька космічних апаратів, швидше за все, не зустріли б прискорений потік частинок", - сказав Фан. "Крім того, патчі та випадкові випадки повторного з'єднання призвели б до того, що різні космічні кораблі виявляли реактивні літаки в різних напрямках, що не було так".
Оскільки космічний корабель виявив струмінь більше двох годин, повторне з'єднання повинно було бути майже стійким принаймні протягом цього періоду часу. Ще 27 масштабних подій на відновлення? із супутніми струменями - були ідентифіковані АСЕ та Вітер, чотири з яких протягнули понад 50 діаметрів Землі, або 650 000 кілометрів (близько 400 000 миль). Завдяки цим додатковим даним команда може зробити висновок, що підключення під сонячним вітром слід розглядати як розширене і стійке явище.
Подія 2 лютого 2002 року могла бути значно більшою, але космічний апарат був розділений не більше ніж на 200 діаметрів Землі, тому його справжній розмір невідомий. Дві нові місії NASA допоможуть визначити фактичний розмір цих подій та вивчити їх більш детально. Місія Обсерваторії сонячних наземних відносин (СТЕРЕО), запланована на запуск у травні чи червні 2006 року, буде складатися з двох космічних кораблів, що обертаються навколо Сонця на протилежних сторонах Землі, розділених приблизно на 186 мільйонів миль (майже 300 мільйонів кілометрів). Їх основна місія полягає у спостереженні корональних масових викидів, вивержень мільярдів тонн електрично зарядженого газу із Сонця в трьох вимірах. Однак космічний апарат також зможе виявити події магнітного відновлення, що відбуваються на сонячному вітрі, за допомогою приладів, які вимірюють магнітні поля та заряджені частинки. Багатомісна місія "Магнітосфера" (MMS), запланована до запуску в 2013 році, використовуватиме чотири однакові космічні апарати на різних земних орбітах для проведення детальних досліджень причини магнітного відновлення в магнітосфері Землі.
Оригінальне джерело: NASA News Release
