Pokaždé, když impuls zasáhne vnější hranici štítu - oblast známou jako magnetopauza - se vlní její povrch a poté se odrazí zpět, jakmile dosáhnou magnetických pólů, stejně jako tvář bubnových vln, když ji bije perkusionista.
A (buben) je to poprvé, co vědci před 45 lety navrhli myšlenku magnetopauzy-je-a-buben, že technologie tento jev zaznamenala přímo, uvedli vědci.
Denní magnetosféra, strana magnetického pole přímo mezi Zemí a Sluncem, je obrovské místo. Obvykle se to rozšiřuje asi desetkrát po poloměru Země směrem ke slunci, nebo asi o 41 000 mil (66 000 km), uvedl výzkumný vedoucí výzkumu Martin Archer, fyzik z vesmírné plazmy na londýnské Queen Mary University.
Pohyby v magnetopauze mohou ovlivnit tok energie v vesmírném prostředí Země, poznamenal Archer. Například magnetopauza může být ovlivněna slunečním větrem, stejně jako nabité částice ve formě plazmy, která fouká slunce. Tyto interakce s magnetopauzou mají zase potenciál poškodit technologii, včetně energetických sítí a zařízení GPS.
Ačkoli fyzici navrhli, že výbuchy z vesmíru mohou vibrovat magnetopauzu jako buben, nikdy to neviděly v akci. Archer věděl, že to bude obtížný jev, který je třeba zachytit; jeden by potřeboval několik satelitů na správných místech ve správný čas (to znamená, stejně jako magnetopauza byla vystřelena silným impulsem). Doufalo se, že tyto satelity nejen zachytí vibrace, ale také vyloučí další faktory, které by mohly způsobit nebo přispěly k bubnovým vlnám.
Ale Archer a jeho tým byli nezasaženi a studovali teorii těchto bubnových oscilací, přičemž vzali v úvahu určité složitosti, které byly vynechány z původní teorie, řekl Archer Live Science. "Jednalo se o kombinaci realističtějších modelů celé denní magnetosféry a také o spuštění globálních počítačových simulací reakce magnetosféry na ostré impulsy."
Tyto modely a simulace „nám daly testovatelné předpovědi, které jsme mohli hledat v satelitních pozorováních,“ řekl.
Vědci dále sestavili „seznam kritérií, která by byla požadována, aby poskytla jednoznačný důkaz tohoto bubnu,“ řekl Archer. Tato kritéria byla přísná a vyžadovala přítomnost nejméně čtyř satelitů v řadě poblíž hranice magnetosféry. Teprve poté mohli vědci shromažďovat data o hnacím impulsu, pohybu hranice a zvucích podpisu v magnetosféře, řekl.
Úžasně se vše pro vědce stalo. Časová historie událostí NASA a interakce v makroskopickém měřítku během mise Substorms (THEMIS) má pět identických sond, které studovaly polární záři nebo polární světla. Tyto kosmické lodě dokázaly zaškrtnout všechny krabice, které Archer a jeho tým potřebovali, aby potvrdili, že magnetosféra vibrovala jako buben, řekl.
"Našli jsme první přímý a jednoznačný pozorovací důkaz, že magnetopauza vibruje ve stojaté vlně, jako buben, když je zasažena silným impulsem," řekl Archer. "Vzhledem k 45 let od počáteční teorie se navrhovalo, že se prostě nemusí vyskytnout, ale ukázali jsme, že jsou možné."
Archer popisuje nález podrobněji ve videu, které vytvořil.
Nálezem byla hudba Archerových uší.
„Zemské magnetické pole je obrovský hudební nástroj, jehož symfonie nás výrazně ovlivňuje vesmírným počasím,“ řekl. "Známe analoga k dechovým a smyčcovým nástrojům, které se v něm vyskytují po celá desetiletí, ale nyní můžeme do mixu přidat i nějaké bicí."
Je však v podstatě nemožné slyšet tyto vibrace ve vesmíru. "Frekvence, které jsme detekovali - 1,8 a 3,3 milimetru - jsou více než 10 000krát příliš nízké, aby byly slyšitelné pro lidské ucho," řekl Archer.
Navíc „„ je ve vesmíru tak málo částic, že tlaky spojené s kmitáním by nebyly dostatečně silné, aby pohybovaly ušním bubínkem, “poznamenal. Aby mohl tato data slyšet, musel se svým týmem „manipulovat s daty z citlivých přístrojů na palubě sond THEMIS, aby převedl signály na něco slyšitelného pro nás“.
Poznámka editora: Příběh byl opraven, aby změnil megahertz na millihertz. Millihertz je tisíckrát menší než Hertz, a proto jsou frekvence z magnetopauzy příliš malé na to, aby lidský ucho slyšelo.
