Forskere giver første gang nogensinde syn på undvigende energieksplosion

Forskere ved University of New Hampshire har fanget en enestående begivenhed, der er vanskelig at se, og som involverer "magnetisk genforbindelse"-den proces, hvor sparsomme partikler og energi rundt om Jorden kolliderer og producerer en hurtig, men mægtig eksplosion-i Jordens magnetotail, det magnetiske miljø, der sporer bag planeten.

Magnetisk genforbindelse er forblevet lidt af et mysterium for forskere. De ved, at den eksisterer og har dokumenteret de virkninger, som energieksplosionerne kan have - udløser auroraer og muligvis ødelægger elnet i tilfælde af ekstremt store begivenheder - men de har ikke helt forstået detaljerne. I en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , forskerne skitserer de første synspunkter på de kritiske detaljer om, hvordan denne energiomdannelsesproces fungerer i Jordens magnethale.

"Dette var en bemærkelsesværdig begivenhed, "sagde Roy Torbert fra Space Science Center ved UNH og viceforskerundersøger for NASA's Magnetospheric Multiscale -mission, eller MMS. "Vi har længe vidst, at det forekommer i to typer regimer:asymmetrisk og symmetrisk, men det er første gang, vi har set en symmetrisk proces."

Magnetisk genforbindelse forekommer rundt om Jorden hver dag på grund af magnetfeltlinjer, der vrider og tilslutter igen. Det sker på forskellige måder forskellige steder, med forskellige effekter. Partikler i stærkt ioniserede gasser, kaldet plasma, kan konverteres og forårsage en enkelt kraftig eksplosion, bare en brøkdel af et sekund lang, der kan føre til stærke strømme af elektroner, der flyver væk med supersonisk hastighed. Udsigten, som blev opdaget som en del af forskernes arbejde med MMS -missionen, havde nok opløsning til at afsløre dens forskelle fra andre genforbindelsesregimer rundt om på planeten som den asymmetriske proces, der findes i magnetopausen omkring Jorden, som er tættere på solen.

"Dette er vigtigt, fordi jo mere vi ved og forstår om disse genforbindelser, sagde Torbert, "jo mere kan vi forberede os på ekstreme begivenheder, der er mulige fra genforbindelser rundt om Jorden eller hvor som helst i universet."

Magnetisk genforbindelse sker også på solen og på tværs af universet - i alle tilfælde kraftigt at skyde partikler ud og drive meget af den forandring, vi ser i dynamiske rummiljøer - så at lære om det rundt om Jorden hjælper os også med at forstå genforbindelse andre steder i universet, som ikke kan nås med rumfartøjer. Jo mere vi forstår om forskellige former for magnetisk genforbindelse, jo mere vi kan sammensætte, hvordan sådanne eksplosioner kan se ud andre steder.

For den første rapporterede asymmetriske begivenhed den 16. oktober, 2015, og nu denne symmetriske begivenhed den 11. juli, 2017, NASAs MMS -mission skabte historie ved at flyve gennem magnetiske genforbindelseshændelser nær Jorden. De fire MMS -rumfartøjer, der blev lanceret fra en enkelt raket, var kun inde i begivenhederne i et par sekunder, men de instrumenter, som UNH -forskere hjalp med at udvikle, var i stand til at indsamle data med en hidtil uset hastighed på hundrede gange hurtigere end nogensinde før. Som resultat, for første gang, videnskabsfolk kunne spore den måde, magnetfelterne ændrede sig på, nye elektriske felter præsenteret, samt hastighederne og retningen af ​​de forskellige ladede partikler.