بين الحين والآخر ، ينقطع نبض مفاجئ للطاقة في الغلاف المغناطيسي للأرض. ما هي العاصفة المغنطيسية الأرضية وماذا تفعل؟
على الرغم من أننا عرفنا عنها لسنوات ، إلا أن العملية الدقيقة وراء العاصفة المغناطيسية الأرضية كانت لغزًا ... حل يتم حله ببيانات من بعثات مثل مركبة الفضاء العنقودية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. يتم باستمرار غمر الأرض في صفائح واردة من الإلكترونات والبروتونات - نتاج الشمس النشطة. هذه الجسيمات عالية الطاقة هي ببساطة جزء من الرياح الشمسية التي تتدفق من الثقوب الإكليلية وحتى الانفجارات القوية من أحداث مثل طرد الكتلة الإكليلية. بالنسبة للجزء الأكبر ، نحن محميون من الغلاف المغناطيسي - ولكن في بعض الأحيان يهرب ويجمع قليلًا في الذيل المغناطيسي - المخزن مثل شحن البطارية. في مرحلة ما ، يتم إطلاقه ... وعندما يتم ذلك ، يعيد ترتيب خطوط المجال المغناطيسي. ثم تقوم الطاقة بتوصيل نفسها على طول هذه الخطوط مثل الشعيرة في المصباح الكهربائي. عندما ضرب واط المروحة؟ نجاح باهر ... لدينا الشفق القطبي!
إنه ليس مفهومًا جديدًا ، ولكن لم يكن هناك أبدًا فهم واضح لمصدر هذه العواصف المغنطيسية الأرضية. هل يأتون من انقطاع مفاجئ للتيار الكهربائي على بعد 64000 كم من الكوكب؟ أم هل تم إنشاؤها بواسطة عملية تسمى إعادة التوصيل المغناطيسي والتي تحدث بشكل أكبر بكثير أسفل الذيل المغناطيسي ، على مسافة حوالي 125000-20000 كم؟ إذا كنت تتذكر دراستنا الأخيرة لموجات ألففين ، فأنت تعرف نقاط الإجماع الحالية تجاه نظرية إعادة الاتصال. ولكن هناك مشكلة واحدة فقط. موجات ألففين هي حركة بطيئة ، تسير بسرعة إعادة الاتصال حوالي 250 ثانية. ما نراه هو حدث يقع بعد حوالي 60 ثانية من إعادة التوصيل ... وولادة حركة جديدة. موجة ألفين الحركية (KAW).
قال شاي: "لقد قمنا بتشغيل نظام بسيط للغاية ، وقمنا بمحاكاة كيف أطلق حدث إعادة الاتصال الطاقة في ورقة البلازما للجسيمات المشحونة". "كنا نبحث عن آلية أسرع لنشر إشارة من الانفجار من موجات ألففين التي تم التعرف عليها على نطاق واسع بالفعل."
على عكس سابقتها التي تحفز الأيونات والإلكترونات ، فإن KAW تثير الإلكترون فقط ، وتحريكها عبر البلازما بسرعة مضاعفة. من خلال المحاكاة ، ثبت أن موجة ألففين الحركية يمكن أن تولد عن طريق إعادة الاتصال ، والابتعاد عن الانفجار وتفعيل الشفق. تم إرجاع البيانات بواسطة Fluxgate Magnetometer (FGM) وأداة المجالات والموجات الكهربائية (EFW) وتم العثور عليها بواسطة جوناثان إيستوود ، زميل أبحاث في Blackett Laboratory ، Imperial College London.
قال الدكتور إيستوود: "لقد وجدت 18 حدثًا حدث في ذلك الوقت عندما كانت المركبات الفضائية الأربعة تحلق عبر منطقة الذيل". "ظهرت الإشارة السريعة التي تنبأ بها مايكل شاي في بيانات الكتلة ، مما يدعم النظرية القائلة بأن موجات ألفين الحركية المتولدة عن إعادة الاتصال تنشط بسرعة الشفق."
وأضاف: "إن الأمر أشبه بما يحدث في عاصفة رعدية". "يصل وميض البرق سريع الحركة أولاً ، ويليه بعد ذلك بعض الوقت الموجات الصوتية الأبطأ للغطاء الرعدى."
تخيل أن ... قادم من عاصفة!
مصدر القصة الأصلية: وكالة الفضاء الأوروبية أخبار العلوم والتكنولوجيا. لمزيد من القراءة: التكاثر الففنجي الفائق لتوقيعات إعادة توصيل العواصف الفرعية وتدفق بوينتينج.
