Kvarteto ESA pozorovatelů kosmického počasí, Cluster, objevilo víry vypuzeného solárního materiálu vysoko nad Zemí. Přehřáté plyny zachycené v těchto strukturách se pravděpodobně tunelují do zemské magnetické bubliny, magnetosféry. Tento objev možná řeší 17leté tajemství toho, jak je magnetosféra neustále doplňována elektrifikovanými plyny, když má působit jako bariéra.
Magnetické pole Země je první obrannou linií naší planety proti bombardování slunečního větru. Samotný sluneční vítr je vypuštěn ze Slunce a nese sluneční magnetické pole v celé Sluneční soustavě. Někdy je toto magnetické pole vyrovnáno se Zemí a někdy ukazuje opačným směrem.
Když obě pole ukazují opačným směrem, vědci chápou, jak? Dveře? v poli Země se může otevřít. Tento jev, zvaný „magnetické opětovné spojení“, umožňuje slunečnímu toku proudit a shromažďovat se v nádrži známé jako mezní vrstva. Naopak, když jsou pole zarovnána, měla by představovat neproniknutelnou bariéru toku. Měření mezní vrstvy kosmické lodi z roku 1987 však představují hádanku, protože jasně ukazují, že mezní vrstva je plnší, když jsou pole zarovnána, než když nejsou. Jak se tedy dostává sluneční vítr?
Díky údajům ze čtyř kosmických lodí, které létají ve formaci vesmírné mise ESA, vědci udělali průlom. Dne 20. listopadu 2001 klastrová flotila mířila zpoza Země a právě dorazila na soumrnou stranu planety, kde sluneční vítr klouže kolem magnetosféry Země. Tam se začalo setkat s gigantickými víry plynu na magnetopauze, na vnějším okraji? magnetosféry.
"Tyto víry byly opravdu obrovské struktury, asi šest poloměrů Země napříč," říká Hiroshi Hasegawa, Dartmouth College, New Hampshire, který analyzuje data s pomocí mezinárodního týmu kolegů. Jejich výsledky umísťují velikost vírů na téměř 40 000 kilometrů, což je poprvé, kdy byly takové struktury detekovány.
Tyto víry jsou známé jako produkty nestability Kelvina-Helmholtze (KHI). Mohou nastat, když dva sousední toky cestují různou rychlostí, takže jeden proklouzává za druhým. Dobrým příkladem takových nestabilit jsou vlny šlehané větrem sklouzávajícím po hladině oceánu. Ačkoli vlny KHI byly pozorovány již dříve, je to poprvé, kdy jsou víry skutečně detekovány.
Když se vlna KHI zhroutí do víru, stává se známým jako oko „Kelvinovy kočky“. Data shromážděná Clusterem ukázala variace hustoty elektrifikovaného plynu přímo na magnetopauze, přesně jako ty, které se očekávají při cestování okem "Kelvin Cat".
Vědci předpokládali, že pokud by se tyto struktury měly tvořit v magnetopauze, mohli by při zhroucení vytáhnout velká množství slunečního větru uvnitř hraniční vrstvy. Jakmile jsou částice slunečního větru přeneseny do vnitřní části magnetosféry, mohou být silně vzrušeny, což jim umožňuje rozbít se do zemské atmosféry a dát vznik aurorae.
Clusterův objev tento scénář posiluje, ale neukazuje přesný mechanismus, kterým je plyn transportován do zemské magnetické bubliny. Vědci tedy stále nevědí, zda je to jediný proces vyplnění mezní vrstvy, když jsou magnetická pole zarovnána. Hasegawa říká, že na tato měření budou vědci muset čekat na budoucí generaci magnetosférických satelitů.
Původní zdroj: ESA News Release
