Κάθε τόσο, ένας ξαφνικός παλμός ενέργειας στη μαγνητόσφαιρα της Γης απλώς χαλαρώνει. Τι είναι μια γεωμαγνητική υπόγεια και τι κάνει;
Παρόλο που τα γνωρίζουμε εδώ και χρόνια, η ακριβής διαδικασία πίσω από ένα γεωμαγνητικό υπόστρωμα υπήρξε ένα μυστήριο… αυτό που επιλύεται με δεδομένα από αποστολές όπως το διαστημικό σκάφος Cluster της ESA. Η Γη λούζεται συνεχώς σε εισερχόμενα φύλλα ηλεκτρονίων και πρωτονίων - το προϊόν ενός ενεργού Ήλιου. Αυτά τα πολύ ενεργοποιημένα σωματίδια είναι απλώς ένα μέρος των ηλιακών ανέμων που ρέουν από στεφανιαίες τρύπες και ακόμη και ισχυρές εκρήξεις από γεγονότα όπως εκτοξεύσεις στεφανιαίας μάζας. Ως επί το πλείστον, είμαστε προστατευμένοι από τη μαγνητόσφαιρα - αλλά μερικές φορές ένα wee bit δραπετεύει και συλλέγεται στο μαγνητόμετρο - αποθηκευμένο σαν φόρτιση μπαταρίας. Σε κάποιο σημείο, απελευθερώνεται… και όταν το κάνει, τακτοποιεί εκ νέου τις γραμμές μαγνητικού πεδίου. Η ενέργεια στη συνέχεια οδηγείται σε αυτές τις γραμμές σαν ένα νήμα σε μια λάμπα. Όταν τα βατ χτύπησαν τον ανεμιστήρα; Ουάου… Έχουμε πολική αύρα!
Δεν είναι μια νέα ιδέα, αλλά δεν υπήρξε ποτέ σαφής κατανόηση από πού προέρχονται αυτές οι γεωμαγνητικές καταιγίδες. Προέρχονται από ξαφνική διακοπή ηλεκτρικού ρεύματος περίπου 64.000 χλμ από τον πλανήτη; Ή μήπως δημιουργείται από μια διαδικασία που ονομάζεται μαγνητική επανασύνδεση, η οποία πραγματοποιείται πολύ πιο κάτω από τη μαγνητική ουρά, σε απόσταση περίπου 125 000 - 200 000 km; Εάν θυμάστε την πρόσφατη μελέτη μας για τα κύματα Alfven, τότε γνωρίζετε τα σημερινά σημεία συναίνεσης προς τη θεωρία επανασύνδεσης. Αλλά υπάρχει μόνο ένα πρόβλημα. Τα κύματα Alfven είναι αργά, μετακινούνται με ταχύτητα επανασύνδεσης περίπου 250 δευτερολέπτων. Αυτό που βλέπουμε είναι ένα συμβάν που συμβαίνει περίπου 60 δευτερόλεπτα μετά την επανασύνδεση… και η γέννηση μιας νέας κίνησης. Το κινητικό κύμα Alfven (KAW).
«Τρέξαμε ένα πολύ απλό σύστημα και προσομοιώσαμε πώς το συμβάν επανασύνδεσης απελευθέρωσε ενέργεια στο φύλλο πλάσματος των φορτισμένων σωματιδίων», δήλωσε ο Shay. «Ψάχναμε έναν γρηγορότερο μηχανισμό για τη μετάδοση του σήματος από την έκρηξη από τα κύματα Alfven που ήταν ήδη ευρέως αναγνωρισμένα».
Σε αντίθεση με τον προκάτοχό του που κινητοποιεί τόσο τα ιόντα όσο και τα ηλεκτρόνια, το KAW διεγείρει μόνο το ηλεκτρόνιο, μετακινώντας τα μέσω του πλάσματος με διπλάσια ταχύτητα. Μέσα από προσομοιώσεις, αποδείχθηκε ότι το κινητικό κύμα Alfven θα μπορούσε να γεννηθεί με επανασύνδεση, να απομακρυνθεί από την έκρηξη και να ενεργοποιήσει την αύρα. Τα δεδομένα επιστράφηκαν από το όργανο Fluxgate Magnetometer (FGM) και το Electric Fields and Waves (EFW) και βρέθηκαν από τον Jonathan Eastwood, ερευνητικό συνεργάτη στο The Blackett Laboratory, Imperial College London.
«Βρήκα 18 γεγονότα που συνέβησαν τη στιγμή που τα τέσσερα διαστημόπλοια πετούσαν στην περιοχή της ουράς», δήλωσε ο Δρ Eastwood. "Το γρήγορο σήμα που προέβλεπε ο Michael Shay εμφανίστηκε στα δεδομένα του Cluster, υποστηρίζοντας τη θεωρία ότι τα κινητικά κύματα Alfven που δημιουργούνται από την επανασύνδεση ενεργοποιούν γρήγορα τις αύρες."
«Είναι μάλλον αυτό που συμβαίνει σε μια καταιγίδα», πρόσθεσε. «Το γρήγορο φλας αστραπής φτάνει πρώτα, ακολουθούμενο από λίγο αργότερα από τα πιο αργά ηχητικά κύματα της βροντής».
Φανταστείτε ότι… Προέρχονται από μια καταιγίδα!
Πρωτότυπη Πηγή Ιστορίας: Ειδήσεις Επιστήμης και Τεχνολογίας της ESA. Για περαιτέρω ανάγνωση: Super-Alfvenic πολλαπλασιασμός υπογραφών επανασύνδεσης καταιγίδας και ροή Poynting.
