Aurory sa objavujú blízko pólov, keď materiál zo Slnka interaguje s magnetickým poľom Zeme. Klaster potvrdil, že interakcie s Zemskou magnetosférou spôsobujú, že do atmosféry narážajú prúdy plynu cestujúce rýchlosťou viac ako 300 km / s (186 míľ / sekundu), čím sa vytvára svetelná show, ktorú vidíme.
Klastrová misia ESA preukázala, že vysokorýchlostné toky elektrifikovaného plynu, známe ako burstové objemové toky, sú v magnetickom poli Zeme nositeľmi rozhodujúcich množstiev hmoty, energie a magnetického rušenia smerom k Zemi počas magnetických podloží. Keď sa vyskytnú substráty, energetické častice zasiahnu našu atmosféru a spôsobia žiarenie polárnych žiaroviek.
Takéto farebné polárne žiari pravidelne osvetľujú vyššie šírky na severnej a južnej pologuli. Spôsobujú ich hlavne energetické elektróny špirálovité po zemských magnetických siločiarach a zrážky s atmosférickými atómami vo výške asi 100 kilometrov. Tieto elektróny pochádzajú z magnetického poľa, oblasti vesmíru na nočnej strane Zeme, kde slnečný vietor častíc tlačí zemské magnetické pole do dlhého chvosta.
V strede chvosta je hustejšia oblasť známa ako plazma. Násilné zmeny v plazmovom hárku sú známe ako magnetické substráty. Trvajú až niekoľko hodín a nejakým spôsobom vrhajú elektróny a ďalšie nabité častice na zem. Okrem nádhernej svetelnej show vzrušujú substráty tiež ionosféru Zeme, čím rušia príjem GPS signálov a komunikáciu medzi Zemou a obiehajúcimi satelitmi.
Kľúčovým problémom pri substrátoch bolo určiť, ako vrhajú materiál na zem. V 80-tych rokoch boli objavené tzv. Bursty Bulk Flows (BBF), toky plynu, ktoré cestujú cez plazmatický list rýchlosťou 300 kilometrov za sekundu a stali sa kandidátnym mechanizmom.
Pozorovania naznačujú, že BBF boli relatívne malé a zvyčajne trvali iba 10 minút, čo spochybňuje, či by BBF mohli hrať významnú úlohu vo fenoméne magnetickej substormácie. Existovali aj pochybnosti o tom, či sa BBF uskutočnili pre všetky substráty.
Teraz tieto pochybnosti spochybňuje štatistická štúdia BBF a magnetických substrátov Dr Jinbin Cao, Key Laboratory of Space Weather, CSSAR, Peking, Čína, spolu s americkými a európskymi kolegami.
Na základe pozorovaní z centrálneho plazmového hárku zozbieraného tromi satelitmi misie ESA Cluster v období júl - október 2001 a 2002, Cao a jeho kolegovia našli 67 substrátov a 209 BBF. Keď použili pozorovania iba jednej kozmickej lode, zistili, že 78 percent substrátov je sprevádzaných najmenej jedným BBF. Kombinovanými pozorovaniami troch zo štyroch kozmických lodí Cluster však zistili, že 95,5 percenta substrátov je sprevádzaných BBF. „Prvýkrát sa zdá, že všetky substráty sú sprevádzané BBF,“ hovorí Cao.
Ďalším kľúčovým výsledkom tejto práce je to, že priemerné trvanie BBF je dlhšie, ako sa pôvodne predpokladalo. Jediné satelitné pozorovania potvrdili minulé výsledky, že trvanie BBF bolo okolo 10 minút.
Kombináciou údajov z troch kozmických lodí Cluster však pozorovania odhalia priemerné trvanie takmer dvakrát tak dlhé: 18 minút a 25 sekúnd. Zistilo sa teda, že viac údajov o kozmických lodiach, ktoré ponúka klaster, odhalilo viac o magnetickom prostredí Zeme ako údaje zhromaždené jednou kozmickou loďou.
„Tieto nové výsledky misie Cluster jasne ukazujú, že viacbodové pozorovania sú kľúčom k pochopeniu fenoménu magnetických substrátov,“ hovorí Philippe Escoubet, vedecký pracovník klastra a dvojhviezd projektu Európskej vesmírnej agentúry.
Pôvodný zdroj: ESA News Release
