Obrazový kredit: NASA
Vedci zistili, že v zemskom magnetickom poli sa môžu tvoriť dočasné praskliny, ktoré môžu dovoliť, aby časť energie slnečného vetra prekĺzla a narušila elektroniku a komunikáciu. Tieto pozorovania sa uskutočnili pomocou satelitu Imager pre magnetopauzu NASA spoločnosti Aurora Global Exploration (IMAGE), ktorý niekoľko hodín sledoval veľkú polárnu žiaru. Klastrové satelity ESA lietali nad tým istým miestom a zbadali prúd iónov, ktorý prekĺzol cez trhlinu, ktorá by sa normálne mala odraziť od magnetosféry Zeme.
Podľa nových pozorovaní zo satelitov IMAGE a Cluster sú obrovské hodiny v magnetickom poli Zeme otvorené celé hodiny, čo umožňuje slnečnému vetra preniknúť cez noc a poháňať búrlivé vesmírne počasie.
Trhliny boli zistené už skôr, ale vedci v súčasnosti vedia, že môžu zostať otvorené po dlhú dobu, namiesto otvárania a zatvárania iba veľmi krátke intervaly. Očakáva sa, že tento nový objav o porušení magnetického štítu Zeme pomôže vesmírnym fyzikom poskytnúť lepšie odhady účinkov nepriaznivého kozmického počasia.
"Zistili sme, že náš magnetický štít je drsný, ako dom s otvoreným oknom počas búrky," uviedol Dr. Harald Frey z Kalifornskej univerzity v Berkeley, hlavný autor článku o tomto výskume uverejnenom 4. decembra v Nature. , "Dom odchyľuje väčšinu búrky, ale gauč je zničený." Podobne aj náš magnetický štít zaberá vesmírne búrky, ale jeho praskliny neprestajne prechádzajú určité množstvo energie, niekedy tak, že spôsobujú problémy so satelitmi, rádiovou komunikáciou a energetickými systémami. ““
"Nové vedomosti o tom, že trhliny sú otvorené po dlhú dobu, namiesto toho, aby sa sporadicky otvárali a zatvárali, sa môžu začleniť do našich počítačových modelov predpovedania kozmického počasia, aby sme presnejšie predpovedali, ako je naše vesmírne počasie ovplyvňované násilnými udalosťami na slnku," uviedol Dr. Tai Phan, tiež UC Berkeley, spoluautor publikácie Nature.
Slnečný vietor je prúd elektricky nabitých častíc (elektrónov a iónov), vyfúkaných neustále zo Slnka (obrázok 1). Slnečný vietor prenáša energiu zo Slnka na Zem prostredníctvom magnetických polí, ktoré prenáša, a jej vysokou rýchlosťou (stovky kilometrov / km za sekundu). V prípade prudkých slnečných udalostí môže byť nárazový, ako je Coronal Mass Ejections (CME), ktorý dokáže zastreliť miliardu ton elektrifikovaného plynu do vesmíru rýchlosťou miliónov kilometrov za hodinu.
Zem má magnetické pole, ktoré siaha do vesmíru po desiatky tisíc kilometrov, obklopuje planétu a vytvára ochrannú bariéru pre častice a vrčia magnetické polia, ktoré Slnko počas CME vystrelí smerom k nemu. Vesmírne búrky, ktoré môžu odvádzať 1 000 miliárd wattov - viac ako celková americká kapacita výroby elektriny - do zemského magnetického poľa, však naznačujú, že štít nebol nepreniknuteľný.
V roku 1961 predpovedal Dr. Jim Dungey z Imperial College v Spojenom kráľovstve, že v magnetickom štíte sa môžu tvoriť praskliny, keď slnečný vietor obsahuje magnetické pole, ktoré bolo orientované opačným smerom ako časť zemského poľa. V týchto oblastiach by sa dve magnetické polia vzájomne prepojili procesom známym ako „magnetické opätovné spojenie“, čím by sa vytvorila prasklina v štíte, cez ktorú by mohli prúdiť elektricky nabité častice slnečného vetra. (Obrázok 2 zobrazuje tvorbu trhlín a animácia 1 ukazuje, ako častice slnečného vetra prúdia trhlín nasledujúcimi neviditeľnými čiarami magnetického poľa.) V roku 1979 Dr. Goetz Paschmann z Inštitútu Maxa Plancka pre mimozemskú fyziku v Nemecku zistil praskliny. pomocou kozmickej lode International Sun Earth Explorer (ISEE). Pretože však táto kozmická loď prešla trhlinami iba krátko na svojej obežnej dráhe, nebolo známe, či boli trhliny dočasnými vlastnosťami alebo či boli stabilné po dlhú dobu.
Podľa nových pozorovaní odhalil satelit IMAGE (Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration, IMAGE) oblasť takmer veľkosti Kalifornie v arktickej hornej atmosfére (ionosféra), kde sa po dobu hodín vzplala aurora 75 megawattov „protón“ (obrázok 4). Táto polárna žiara, dostatočne energická na to, aby poháňala 75 000 domov, bola iná ako viditeľná polárna žiara známa ako polárne a južné svetlá. Bola vytvorená ťažkými časticami (iónmi), ktoré zasiahli hornú atmosféru a spôsobili, že vyžarovala ultrafialové svetlo, ktoré je pre ľudské oko neviditeľné, ale deteguje ho Far ultrafialové zobrazenie IMAGE. (Obrázok 6 a Animácia 4 ukazujú IMAGE pozorovania protónovej aurory).
Zatiaľ čo bola polárna žiara zaznamenávaná pomocou IMAGE, 4-satelitná klastrová konštelácia letela ďaleko nad IMAGE priamo cez trhlinu a detegovala cez ňu prúdiace ióny slnečného vetra (Obrázok 5). Za normálnych okolností by sa tieto slnečné veterné ióny odrazili od zemského štítu (obrázok 3), takže Clusterovo pozorovanie ukázalo, že bola prítomná prasklina. Tento prúd iónov slnečného vetra bombardoval našu atmosféru v presne tej istej oblasti, kde IMAGE videl protónovú polárnu žiaru. Skutočnosť, že IMAGE bol schopný vidieť protónovú polárnu žiaru dlhšie ako 9 hodín, kým IMAGE nepostupoval na svoju obežnú dráhu na miesto, kde ju nemohla pozorovať, naznačuje, že prasklina zostala nepretržite otvorená. (Animácia 2 ukazuje, ako kozmická loď spolupracovala na odhalení trhliny.) Odhaduje sa z údajov IMAGE a Cluster a prasklina bola dvakrát väčšia ako Zem na hranici nášho magnetického štítu, asi 38 000 míľ (60 000 km) nad planétou. povrchom. Pretože magnetické pole konverguje, keď vstupuje do Zeme v polárnych oblastiach, prasklina sa zúžila na veľkosť Kalifornie nad hornú atmosféru.
IMAGE je satelit NASA vypustený 25. marca 2000, ktorý poskytuje globálny pohľad na priestor okolo Zeme ovplyvnený zemským magnetickým poľom. Klastrové satelity, ktoré vytvorila Európska vesmírna agentúra a ktoré boli spustené 16. júla 2000, vytvárajú trojrozmernú mapu magnetického poľa Zeme.
Pôvodný zdroj: NASA News Release
