Klastrová kosmická loď ESA byla na správném místě ve správný čas 15. září 2001. Množství dat pomůže vědcům lépe modelovat interakce mezi zemskou magnetosférou a slunečním větrem, jakož i magnetická pole kolem jiných hvězd a exotických objektů s výkonná magnetická pole.
Souhvězdí ESA v kosmické lodi Cluster zasáhlo magnetické býčí oko. Čtyři kosmické lodi obklopily oblast, v níž se magnetické pole Země spontánně rekonfigurovalo.
Toto je poprvé, kdy bylo takové pozorování provedeno, a dává astronomům jedinečný pohled na fyzický proces zodpovědný za nejsilnější exploze, ke kterým může dojít ve sluneční soustavě: magnetické opětovné spojení.
Při pohledu na statický vzor železných pilin kolem tyčového magnetu je obtížné si představit, jak proměnlivá a násilná magnetická pole mohou být v jiných situacích.
V prostoru se různé oblasti magnetismu chovají poněkud jako velké magnetické bubliny, z nichž každá obsahuje elektrifikovaný plyn známý jako plazma. Když se bubliny setkají a stlačí k sobě, jejich magnetická pole se mohou zlomit a znovu spojit, čímž se vytvoří stabilnější magnetická konfigurace. Toto opětovné propojení magnetických polí vytváří paprsky částic a ohřívá plazmu.
V samém srdci události opětovného připojení musí existovat trojrozměrná zóna, kde se magnetická pole rozbijí a znovu připojí. Vědci nazývají tento region nulovým bodem, ale dosud ho nikdy nemohli pozitivně identifikovat, protože vyžaduje alespoň čtyři simultánní měřicí body.
15. září 2001 procházely čtyři kosmické lodi Cluster za Zemí. Létali v tetraedrické formaci se vzdálenostmi mezi kosmickými loděmi přesahujícími 1 000 kilometrů. Když letěli přes magnetickou planetu Země, která se rozprostírá za noční stranou naší planety, obklopili jeden z podezřelých nulových bodů.
Data vrácená kosmickou lodí byla rozsáhle analyzována mezinárodním týmem vědců vedeným Dr. C. Xiaem z Čínské akademie věd, prof. Pu z Pekingské univerzity, prof. Wangem z Dalian University of Technogy. Xiao a jeho kolegové použili Clusterová data k odvození trojrozměrné struktury a velikosti nulového bodu, čímž odhalili překvapení.
Nulový bod existuje v neočekávané vírové struktuře asi 500 kilometrů napříč. "Tato charakteristická velikost nebyla nikdy uvedena v pozorováních, teoriích nebo simulacích," říkají Xiao, Pu a Wang.
Tento výsledek je velkým úspěchem pro misi Cluster, protože vědcům dává první pohled na samotné jádro procesu opětovného připojení.
V celém vesmíru je magnetické opětovné připojení považováno za základní proces, který řídí mnoho mocných jevů, jako jsou paprsky záření pozorované únikem ze vzdálených černých děr a silné sluneční erupce v naší vlastní sluneční soustavě, která může uvolnit více energie než miliarda atomové bomby.
V menším měřítku umožňuje opětovné připojení na hranici dne magnetického pole Země sluneční paprsek, který spouští specifický typ polární záře zvané „protonová polární záře“.
Pochopení toho, co jiskry magnetické opětovné připojení pomůže vědcům, kteří se snaží využít jadernou fúzi k výrobě energie. V tokamakových fúzních reaktorech spontánní magnetické rekonfigurace oklamávají proces jeho kontrolovatelnosti. Pochopením, jak se magnetická pole znovu spojují, vědci fúze doufají, že budou moci navrhnout lepší reaktory, které tomu brání.
Po identifikaci jednoho nulového bodu tým nyní doufá, že vstřelí budoucí býčí oči, aby porovnal nulové hodnoty a zjistil, zda jejich první detekce měla konfiguraci, která je vzácná nebo běžná.
Původní zdroj: ESA News Release
