Studerer magnetiske rumeksplosioner med NASA-missioner

Hver dag, usynlige magnetiske eksplosioner sker rundt om Jorden, på solens overflade og på tværs af universet. Disse eksplosioner, kendt som magnetisk genforbindelse, opstår, når magnetfeltlinjer krydser hinanden, frigivelse af lagret magnetisk energi. Sådanne eksplosioner er en vigtig måde, hvorpå skyer af ladede partikler – plasmaer – accelereres i hele universet. I Jordens magnetosfære - den gigantiske magnetiske boble, der omgiver vores planet - kan disse magnetiske genforbindelser kaste ladede partikler mod Jorden, udløser nordlys.

Magnetisk genforbindelse, ud over at skubbe rundt om skyer af plasma, omdanner noget magnetisk energi til varme, hvilket har en effekt på, hvor meget energi der er tilbage for at flytte partiklerne gennem rummet. En nylig undersøgelse brugte observationer af magnetisk genforbindelse fra NASAs ARTEMIS—Acceleration, Genforbindelse, Turbulens og elektrodynamik i Månens interaktion med Solen - for at vise, at i den lange hale af nattemagnetosfæren, strækker sig væk fra jorden og solen, det meste af energien omdannes til varme. Det betyder, at udstødningsstrømmene - strålerne af partikler, der frigives ved gentilslutning - har mindre energi til rådighed til at accelerere ladede partikler end tidligere antaget.

Når magnetisk genforbindelse opstår mellem to skyer af plasma, der har samme tæthed, udstødningsstrømmen er vildt ustabil - blafrer rundt som en haveslange med for meget vandtryk. Imidlertid, de nye resultater viser, at i det observerede tilfælde, hvis plasmaerne har forskellige tætheder, udstødningen er stabil og vil udstøde en konstant, glat stråle. Disse forskelle i tæthed er forårsaget af samspillet mellem solvinden – den konstante strøm af ladede partikler fra solen – og det interplanetariske magnetfelt, der strækker sig hen over solsystemet.

Disse nye resultater er nøglen til at forstå, hvordan magnetisk genforbindelse kan sende partikler, der zoomer mod Jorden, hvor de kan igangsætte nordlys og forårsage rumvejr. Sådan information giver også grundlæggende information om, hvad der driver bevægelse i rummet i hele universet, langt ud over det nær-jordiske rum, vi lettere kan observere.

ARTEMIS-rumfartøjet har nu brugt mere end et årti på at undersøge de usynlige fænomener nær Jorden, arbejder sammen med andre missioner som Time History of Events og Macroscale Interactions under Substorms, og Magnetospheric Multiscale for at danne et komplet billede af magnetisk genforbindelse nær Jorden.