Občas se uvolní náhlý puls energie v magnetosféře Země. Co je to geomagnetická substorm a co dělá?
Ačkoli jsme o nich věděli už léta, přesný proces geomagnetické substormace byl záhadou ... ten, který je řešen daty z misí, jako je kosmická loď ESA Cluster. Země se neustále koupe v příchozích listech elektronů a protonů - produkt aktivního Slunce. Tyto silně nabité částice jsou jednoduše součástí slunečních větrů proudících z koronálních děr a dokonce silných výbuchů z událostí, jako jsou vystřelení koronální hmoty. Z velké části jsme chráněni magnetosférou - ale občas se malý kousek unikne a shromáždí v magnetotéce - uložený jako nabití baterie. V určitém okamžiku se uvolní ... a když ano, znovu uspořádá naše magnetické siločáry. Energie se potom vede těmito liniemi jako vlákno v žárovce. Když watty zasáhly ventilátor? Páni ... Máme polární polární záři!
Není to nový koncept, ale nikdy nebylo jasné, kde vznikají tyto geomagnetické bouře. Přicházejí z náhlého přerušení elektrického proudu asi 64 000 km od planety? Nebo jsou vytvořeny procesem zvaným magnetické opětovné spojení, které se děje mnohem dále po magnetické křižovatce, ve vzdálenosti asi 125 000 - 200 000 km? Pokud si vzpomenete na naše nedávné studium Alfvenských vln, pak víte, že současné konsenzus ukazuje na teorii opětovného připojení. Ale je tu jen jeden problém. Alfvenské vlny jsou pomalými tahy a cestují rychlostí opětovného připojení asi 250 sekund. To, co vidíme, je událost, která se objeví asi 60 sekund po opětovném připojení ... a narození nového hnutí. Kinetická Alfvenova vlna (KAW).
"Provozovali jsme velmi jednoduchý systém a simulovali jsme, jak událost opětovného připojení uvolnila energii v plazmatické vrstvě nabitých částic," řekl Shay. "Hledali jsme rychlejší mechanismus šíření signálu z exploze, než Alfvenovy vlny, které již byly obecně známy."
Na rozdíl od svého předchůdce, který motivuje ionty i elektrony, KAW pouze excituje elektron a pohybuje je plazmou dvojnásobnou rychlostí. Díky simulacím bylo prokázáno, že kinetická Alfvenova vlna by mohla být způsobena opětovným připojením, odklonit se od exploze a aktivovat polární záře. Data byla vrácena přístrojem Fluxgate Magnetometer (FGM) a Electric Fields and Waves (EFW) a byla nalezena Jonathan Eastwoodem, výzkumným pracovníkem v The Blackett Laboratory, Imperial College London.
"Našel jsem 18 událostí, ke kterým došlo v době, kdy čtyři kosmické lodě létaly ocasní oblastí," řekl Dr. Eastwood. "Rychlý signál předpovídaný Michaelem Shayem se ukázal v Clusterových datech, podporující teorii, že kinetické Alfvenovy vlny generované opětovným připojením rychle povzbuzovaly aurory."
"Je to spíše jako to, co se děje v bouřce," dodal. "Rychle se pohybující blesk přichází jako první a po nějaké době následují pomalejší zvukové vlny blesku."
Fancy that ... Pochází z podivuhodného!
Původní zdroj příběhu: ESA Science and Technology News. K dalšímu čtení: Superfalvenická šíření podpisů substormací a Poynting Flux.
