Kreditna slika: NASA
Raziskovalci so odkrili, da se v Zemljinem magnetnem polju lahko pojavijo začasne razpoke, ki lahko del energije sončnega vetra dopustijo, da bi spodrsnilo in motile elektroniko in komunikacije. Ta opažanja so bila narejena z NASA-inim satelitom Imager za Magnetopavzo do globalnega raziskovanja Aurora (IMAGE), ki je več ur spremljal veliko auroro. Grozdni sateliti ESA so leteli nad isto lokacijo in opazili tok ionov, ki so zdrsnili skozi razpoko, ki bi jo normalno morala odbiti zemeljska magnetosfera.
Po novih opažanjih satelitov IMAGE in Cluster je ogromno razpok na Zemljinem magnetnem polju ostalo odprtih več ur, kar omogoča sončnemu vetru, da zahaja skozi nevihtno vesoljsko vreme.
Razpoke so odkrili že prej, zdaj pa raziskovalci vedo, da lahko ostanejo odprti dalj časa, namesto da se odpirajo in zapirajo le za zelo kratke intervale. Pričakuje se, da bo to novo odkritje o tem, kako je porušen magnetni ščit Zemlje, vesoljskim fizikom pomagalo boljše oceniti učinke težkega vesoljskega vremena.
"Odkrili smo, da je naš magnetni ščit prozoren, kot hiša z oknom, ki se je med nevihto odprlo," je dejal dr. Harald Frey s kalifornijske univerze Berkeley, glavni avtor prispevka o tej raziskavi, objavljenega 4. decembra v reviji Nature . "Hiša odvrne večino nevihte, kavč pa je pokvarjen. Podobno naš magnetni ščit prevzame veliko vesoljskih neviht, vendar nekaj energije neprestano drsi skozi njegove razpoke, včasih dovolj, da povzroča težave s sateliti, radijsko komunikacijo in elektroenergetskimi sistemi. "
"Novo znanje, da so razpoke odprte dalj časa, namesto da se odpirajo in zapirajo sporadično, je mogoče vključiti v naše računalniške modele za napovedovanje vremena, da bomo natančneje napovedali, kako vplivajo na nas vesoljsko vreme nasilni dogodki na Soncu," je dejal dr. Tai Phan, tudi UC Berkeley, soavtor prispevka Nature.
Sončni veter je tok električno nabitih delcev (elektronov in ionov), ki nenehno pihajo s Sonca (slika 1). Sončev veter prenaša energijo s Sonca na Zemljo preko magnetnih polj, ki jih prenaša, in njene visoke hitrosti (stotine milj / kilometrov na sekundo). Med burnimi sončnimi dogodki lahko pride do sunkovitih sunkov, kot so Coronal Mass Ejections (CMEs), ki lahko v milijone kilometrov na uro izstrelijo milijardo ton elektrificiranega plina v vesolje.
Zemlja ima magnetno polje, ki se razprostira v vesolju za več deset tisoč milj, obdaja planet in tvori zaščitno oviro za delce in zakrknjena magnetna polja, ki jih Sonce piha vanj med CME. Vendar so vesoljske nevihte, ki lahko v Zemljino magnetno polje spustijo 1.000 milijard vatov - več kot skupna zmogljivost električne energije v Ameriki - pokazale, da ščit ni neopazen.
Leta 1961 je dr. Jim Dungey z Imperial Collegea v Združenem kraljestvu napovedal, da se v magnetnem ščitu lahko pojavijo razpoke, če sončni veter vsebuje magnetno polje, usmerjeno v nasprotni smeri od dela Zemljinega polja. V teh regijah bi se dve magnetni polji medsebojno povezali s postopkom, znanim kot "magnetna ponovna povezava", kar bi tvorilo razpoko v ščitu, skozi katero bi lahko prehajali električno nabiti delci sončnega vetra. (Slika 2 prikazuje nastajanje razpok; Animacija 1 pa prikazuje, kako delci sončnega vetra tečejo skozi razpoko z upoštevanjem nevidnih magnetnih polj.) Leta 1979 je dr. Goetz Paschmann z Inštituta za zunajzemeljsko fiziko Max Planck v Nemčiji zaznal razpoke. z uporabo vesoljskega plovila International IS Earth Explorer (ISEE). Ker pa je to vesoljsko plovilo le na kratko prešlo skozi razpoke med svojo orbito, ni bilo znano, ali so razpoke začasne lastnosti ali če so dalj časa stabilne.
V novih opazovanjih je satelit Imager za Magnetopavzo do raziskovanja Aurora Global Exploration (IMAGE) razkril območje skoraj velikosti Kalifornije v arktični zgornji atmosferi (ionosferi), kjer je 75-megavatni "protonski" avro več ur letel (slika 4). Ta aurora, dovolj energijska za napajanje 75.000 domov, je bila drugačna od vidne aurore, znane kot Severna in Južna luč. Nastali so s težkimi delci (ioni), ki zadenejo v zgornjo atmosfero in povzročijo, da oddaja ultravijolično svetlobo, ki je človeškemu očesu nevidna, a jo odkrije Far Fartraliolet imager na sliki. (Slika 6 in animacija 4 prikazujeta IMAGE-jeva opažanja protonske avre).
Medtem ko je avro snemala IMAGE, je 4-satelitski konstelacijski sklop letel daleč nad IMAGE neposredno skozi razpoko in zaznal ione sončnega vetra, ki tečejo skozi (Slika 5). Običajno bi se ti sončni vetrovi ioni odklonili z Zemljinim ščitom (Slika 3), zato je opazovanje Clusterja pokazalo razpoko. Ta tok sončnih vetrnih ionov je bombardiral naše ozračje v natanko istem območju, kjer je IMAGE videl protonsko auroro. Dejstvo, da si je IMAGE lahko ogledal protonsko auroro več kot 9 ur, dokler IMAGE ni napredoval v svoji orbiti do tja, kjer ni mogel opazovati aurore, pomeni, da je razpoka ostala nenehno odprta. (Animacija 2 prikazuje, kako je vesoljsko plovilo delovalo skupaj, da je razkrilo razpoko.) Po ocenah iz slik IMAGE in grozda je bila razpoka dvakrat večja od Zemlje na meji našega magnetnega ščita, približno 38.000 milj (60.000 km) nad planetom površino. Ker se magnetno polje z vstopom na Zemljo v polarnih predelih zbližuje, se je razpoka zožila na približno velikost Kalifornije navzdol v zgornji atmosferi.
IMAGE je NASA-in satelit, predstavljen 25. marca 2000, da bi zagotovil globalni prikaz prostora okoli Zemlje, na katerega vpliva zemeljsko magnetno polje. Kasetni sateliti, ki jih je zgradila Evropska vesoljska agencija in so jih začeli izvajati 16. julija 2000, izdelujejo tridimenzionalni zemljevid zemeljskega magnetnega polja.
Izvirni vir: NASA News Release
