NASAs Magnetospheric Multiscale Mission lokaliserer undvigende elektronhandling

Rummet højt over Jorden kan virke tomt, men det er et karneval fyldt med magnetiske feltlinjer og højenergipartikler. Denne region er kendt som magnetosfæren og, hver dag, ladede partikler viser et show, mens de piler og dykker igennem det. Som små snorlige vandrere, højenergielektronerne følger magnetfeltlinjerne. Sommetider, såsom under en hændelse kaldet magnetisk genforbindelse, hvor linjerne eksplosivt kolliderer, partiklerne skydes af deres baner, som om de blev affyret fra en kanon.

Da disse handlinger ikke kan ses med det blotte øje, NASA bruger specialdesignede instrumenter til at fange showet. Den magnetosfæriske multiskalamission, eller MMS, er et sådant glas, hvorigennem videnskabsmænd kan observere de usynlige magnetiske kræfter og piruetteringspartikler, der kan påvirke vores teknologi på Jorden. Ny forskning bruger MMS-data til at forbedre forståelsen af, hvordan elektroner bevæger sig gennem denne komplekse region - information, der vil hjælpe med at udrede, hvordan sådan partikelakrobatik påvirker Jorden.

Forskere med MMS har set komplekset viser elektroner sat på rundt om Jorden og har bemærket, at elektroner ved kanten af ​​magnetosfæren ofte bevæger sig i vuggende bevægelser, når de accelereres. At finde disse områder, hvor elektroner accelereres, er nøglen til at forstå et af magnetosfærens mysterier:Hvordan bliver den magnetiske energi, der syder gennem området, omdannet til kinetisk energi - dvs. energien af ​​partikelbevægelse. Sådan information er vigtig for at beskytte teknologi på Jorden, da partikler, der er blevet accelereret til høje energier, i værste fald kan forårsage strømafbrydelser og udfald af GPS-kommunikation.

Ny forskning, offentliggjort i Journal of Geophysical Research , fundet en ny måde at hjælpe med at lokalisere områder, hvor elektroner accelereres. Indtil nu, forskere kiggede på lavenergielektroner for at finde disse accelerationszoner, men en gruppe videnskabsmænd ledet af Matthew Argall fra University of New Hampshire i Durham har vist, at det er muligt, og faktisk lettere, at identificere disse områder ved at se højenergielektroner.

Denne forskning er kun mulig med det unikke design af MMS, som bruger fire rumfartøjer, der flyver i en tæt tetraedrisk formation til at give høje tidsmæssige og rumlige opløsningsmålinger af det magnetiske genforbindelsesområde.

"Vi er i stand til at sondere meget små skalaer, og dette hjælper os til virkelig at finde ud af, hvordan energi omdannes gennem magnetisk genforbindelse, " sagde Argall.

Resultaterne vil gøre det lettere for forskere at identificere og studere disse regioner, hjælper dem med at udforske mikrofysikken i magnetisk genforbindelse og bedre forstå elektronernes virkninger på Jorden.