Klastrová kozmická loď ESA bola na správnom mieste v správnom čase 15. septembra 2001. Množstvo údajov pomôže vedcom lepšie modelovať interakcie medzi zemskou magnetosférou a slnečným vetrom, ako aj magnetickými poľami okolo iných hviezd a exotických objektov s silné magnetické polia.
Sústava ESA pre kozmickú loď Cluster zasiahla magnetické býčie oko. Štyri kozmické lode obklopili oblasť, v ktorej sa spontánne rekonfigurovalo zemské magnetické pole.
Toto je prvýkrát, čo sa toto pozorovanie uskutočnilo a dáva astronómom jedinečný pohľad na fyzikálny proces zodpovedný za najsilnejšie explózie, ktoré môžu nastať v slnečnej sústave: magnetické opätovné spojenie.
Pri pohľade na statický vzor železných pilín okolo tyčového magnetu je ťažké si predstaviť, ako môžu byť v iných situáciách premenlivé a násilné magnetické polia.
V priestore sa rôzne oblasti magnetizmu správajú trochu ako veľké magnetické bubliny, z ktorých každá obsahuje elektrifikovaný plyn známy ako plazma. Keď sa bubliny stretnú a stlačia spolu, ich magnetické polia sa môžu zlomiť a znovu sa spojiť, čím sa vytvorí stabilnejšia magnetická konfigurácia. Toto opätovné spojenie magnetických polí vytvára prúdy častíc a ohrieva plazmu.
V samom jadre udalosti opätovného pripojenia musí existovať trojrozmerná zóna, v ktorej sa magnetické polia zlomia a znovu pripoja. Vedci nazývajú tento región nulovým bodom, ale doteraz ho nikdy nedokázali pozitívne identifikovať, pretože si vyžaduje najmenej štyri súčasné body merania.
15. septembra 2001 prechádzali štyri Zemské kozmické lode za Zemou. Lietali v štvorstennej formácii s odstupmi medzi kozmickými loďami dlhšími ako 1 000 kilometrov. Keď preleteli cez zemskú magnetickú plachtu, ktorá sa tiahne za nočnú stranu našej planéty, obkľúčili jeden z podozrivých nulových bodov.
Údaje vrátené kozmickou loďou boli podrobne analyzované medzinárodným tímom vedcov, ktorý viedol Dr. C. Xiao z Čínskej akadémie vied, prof. Pu z Pekingskej univerzity, prof. Wang z Dalian University of Technogy. Xiao a jeho kolegovia použili údaje zo zhlukov na odvodenie trojrozmernej štruktúry a veľkosti nulového bodu, čím odhalili prekvapenie.
Nulový bod existuje v neočakávanej vírovej štruktúre asi 500 kilometrov. „Táto charakteristická veľkosť nikdy nebola uvedená v pozorovaniach, teórii alebo simuláciách,“ hovoria Xiao, Pu a Wang.
Tento výsledok je veľkým úspechom pre misiu klastrov, pretože dáva vedcom prvý pohľad na samotné jadro procesu opätovného pripojenia.
V celom vesmíre sa magnetické opätovné spojenie považuje za základný proces, ktorý poháňa mnoho mocných javov, ako sú napríklad prúdy žiarenia, ktoré vidno unikajúce zo vzdialených čiernych dier, a silné slnečné erupcie v našej vlastnej slnečnej sústave, ktoré môžu uvoľniť viac energie ako miliarda. atómové bomby.
V menšom meradle umožňuje opätovné spojenie na hranici dní magnetického poľa Zeme slnečný plyn, ktorý spúšťa špecifický typ aurory nazývanej „protónová aurora“.
Pochopenie toho, čo iskry magnetické opätovné pripojenie pomôže vedcom, ktorí sa snažia využiť jadrovú fúziu na výrobu energie. V tokamakových fúznych reaktoroch spontánne magnetické rekonfigurácie okrádajú proces jeho kontrolovateľnosti. Pochopením toho, ako sa magnetické polia opäť spoja, vedci fúzie dúfajú, že budú schopní navrhnúť lepšie reaktory, ktoré tomu zabránia.
Po identifikácii jedného nulového bodu tím teraz dúfa, že bude skórovať budúce býčie oči, aby porovnal nulové hodnoty a zistil, či ich prvá detekcia mala konfiguráciu, ktorá je zriedkavá alebo bežná.
Pôvodný zdroj: ESA News Release
