Četverica vesoljskih opazovalcev vesoljskega vremena, Cluster, je odkrila vrtince izvrženih sončnega materiala visoko nad Zemljo. Pregreti plini, ujeti v teh strukturah, najbrž tunelirajo svojo pot v Zemljin magnetni mehurček, magnetosfero. To odkritje verjetno rešuje 17-letno skrivnost, kako se magnetosfera nenehno dopolnjuje z elektrificiranimi plini, ko naj bi delovala kot ovira.
Zemljino magnetno polje je prva obrambna linija našega planeta pred bombardiranjem sončnega vetra. Sončni veter se sproži s Sonca in nosi Sončevo magnetno polje po celotnem Osončju. Včasih je to magnetno polje poravnano z Zemljino, včasih pa kaže v nasprotno smer.
Ko obe polji kažeta v nasprotni smeri, znanstveniki razumejo, kako »vrata«? v Zemljinem polju se lahko odpre. Ta pojav, imenovan "magnetna ponovna povezava", omogoča, da sončni veter priteka in se zbira v rezervoarju, ki ga poznamo kot mejni sloj. Ko so polja poravnana, bi morala biti tok neprepustna ovira za tok. Vendar pa meritve vesoljskih plovil mejnega sloja iz leta 1987 predstavljajo uganko, ker jasno kažejo, da je mejna plast polnejša, če sta polja poravnana, kot kadar nista. Kako torej vstopa sončni veter?
Zahvaljujoč podatkom s štirih formacijsko letečih vesoljskih plovil misije ESA? S Cluster, so se znanstveniki prebili. 20. novembra 2001 se je grozdna flotila odpravila za Zemljo in ravno prispela na mrak planeta, kjer sončni veter drsi mimo Zemljine magnetosfere. Tam se je pri magnetopavzi začel pojavljati velikanski vrtinci plina, zunanji? Rob? magnetosfere.
? Ti vrtinci so bili res ogromne strukture, približno šest polmerov Zemlje ,? pravi Hiroshi Hasegawa, Dartmouth College, New Hampshire, ki je podatke analizirala s pomočjo mednarodne ekipe sodelavcev. Njihovi rezultati postavljajo vrtine na skoraj 40 000 kilometrov, kar je prvič, da so takšne strukture odkrili.
Ti vrtinci so znani kot proizvodi Kelvin-Helmholtz nestabilnosti (KHI). Pojavijo se lahko, ko dva sosednja toka potujeta z različnimi hitrostmi, zato eden zdrsne mimo drugega. Dobri primeri takšnih nestabilnosti so valovi, ki jih je pihal veter, ki drsi po površini oceana. Čeprav smo KHI-valove opazili že prej, je to prvič, da dejansko zaznamo vrtince.
Ko se val KHI zviša v vrtinec, postane znan kot "Kelvin Cat's eye". Podatki, ki jih je zbral Cluster, so pokazali razlike v gostoti elektrificiranega plina, tik ob magnetopavzi, natančno kot tiste, ki jih pričakujemo med potovanjem skozi oko "Kelvin Cat".
Znanstveniki so predpostavljali, da bi se lahko, če bi se te strukture oblikovale ob magnetopavzi, velike količine sončnega vetra potegnile v mejni plasti, ko se bodo podrle. Ko se delci sončnega vetra prenesejo v notranji del magnetosfere, jih lahko močno vznemirimo, kar jim omogoča, da se v Zemljo vdrejo v atmosfero in ustvarijo auroro.
Odkritje grozda krepi ta scenarij, vendar ne prikazuje natančnega mehanizma, s katerim se plin prevaža v Zemljin magnetni mehurček. Tako znanstveniki še vedno ne vedo, ali je to edini postopek za polnjenje mejne plasti, ko so magnetna polja poravnana. Za te meritve bodo znanstveniki morali počakati na prihodnjo generacijo magnetosferskih satelitov.
Izvirni vir: ESA News Release
