Aurory se objevují blízko pólů, když materiál ze Slunce interaguje s magnetickým polem Země. Klastr potvrdil, že interakce se zemskou magnetosférou způsobují, že do atmosféry narazí toky plynu, které cestují rychlostí více než 300 km / sekundu (186 mil / s), a generují tak světelnou show, kterou vidíme.
Clusterová mise ESA prokázala, že vysokorychlostní toky elektrifikovaného plynu, známé jako burstové objemové proudy, jsou v magnetickém poli Země nositeli rozhodujících množství hmoty, energie a magnetického rušení směrem k Zemi během magnetických podloží. Když se vyskytnou substráty, energetické částice zasáhnou naši atmosféru, což způsobí, že září polární záře.
Takové barevné polární záře pravidelně osvětlují vyšší zeměpisné šířky na severní a jižní polokouli. Jsou způsobeny většinou energetickými elektrony spirálovými po zemských magnetických polích a srážkami s atmosférickými atomy ve výšce asi 100 kilometrů. Tyto elektrony pocházejí z magnetické cévy, oblasti vesmíru na noční straně Země, kde sluneční vítr částic tlačí zemské magnetické pole do dlouhého ocasu.
Ve středu ocasu je hustší oblast známá jako plazma. Násilné změny plazmového listu jsou známé jako magnetické substráty. Trvají až několik hodin a nějak vrhají elektrony a další nabité částice na zem. Kromě nádherné světelné show vzrušují subormy také ionosféru Země, což narušuje příjem GPS signálů a komunikaci mezi Zemí a obíhajícími satelity.
Klíčovým problémem substrátů bylo zjistit, jak vyhodí materiál na zem. V 80. letech 20. století byly objeveny tzv. „Bursty Bulk Flows“ (BBF), toky plynu, které prochází plazmatickým listem rychlostí více než 300 kilometrů za sekundu, a staly se kandidátským mechanismem.
Z pozorování vyplývá, že BBF byly relativně malé a obvykle trvaly pouze 10 minut, což zpochybňuje, zda by BBF mohly hrát hlavní roli ve fenoménu magnetických substormů. Rovněž existovaly pochybnosti o tom, zda BBF proběhly pro všechny subormy.
Nyní tyto pochybnosti zpochybňuje statistická studie BBF a magnetických substrátů Dr. Jinbin Cao, Key Laboratory of Space Weather, CSSAR, Peking, Čína, společně s americkými a evropskými kolegy.
Na základě pozorování z centrálního plazmového listu shromážděného třemi družicemi Clusterové mise ESA v období červenec - říjen 2001 a 2002, Cao a jeho kolegové našli 67 substrátů a 209 BBF. Když použili pozorování pouze jedné kosmické lodi, zjistili, že 78 procent substrátů je doprovázeno alespoň jedním BBF. Kombinovanými pozorováními ze tří ze čtyř kosmických lodí Cluster však zjistili, že 95,5 procent substrátů je doprovázeno BBF. "Poprvé se zdá možné, že všechny substráty jsou doprovázeny BBF," říká Cao.
Dalším klíčovým výsledkem této práce je, že průměrná doba trvání BBF je delší, než se původně předpokládalo. Jediná satelitní pozorování potvrdila minulé výsledky, že doba trvání BBF byla kolem 10 minut.
Kombinací dat ze tří kosmických lodí Cluster však pozorování odhalí průměrnou dobu trvání téměř dvakrát tak dlouhou: 18 minut a 25 sekund. Bylo tedy opět zjištěno, že více údajů o kosmické lodi, které nabízí Cluster, odhaluje více o magnetickém prostředí Země než údaje shromážděné jednou kosmickou lodí.
„Tyto nové výsledky mise Cluster jasně ukazují, že vícebodová pozorování jsou klíčem k pochopení fenoménu magnetické suborm,“ říká Philippe Escoubet, Cluster a vědecký pracovník projektu Double Star z Evropské kosmické agentury.
Původní zdroj: ESA News Release
