تظهر صورة من محاكاة مغناطيسية هيدروديناميكية بواسطة مشروع Gamera في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز تدفقات متدفقة (باللون الأحمر والبني) في ورقة البلازما.
(الصورة: © K. Sorathia / JHUAPL)
وجد الباحثون أن الشفق القطبي ووظيفة الأقمار الصناعية قد تتأثر "بفقاعات" البلازما بالقرب من ذيل الغلاف المغناطيسي للأرض.
تصدر الشمس باستمرار ما يعرف باسم "الريح الشمسية" ، وهي نسيم نجمي يمكن أن تسافر مليون ميل في الساعة (400 كيلومتر في الثانية) عبر الفضاء. في 15 ديسمبر 2019 ، نشر الباحثون دراسة جديدة استقصت الاهتزازات و "الفقاعات" التي تولدها الرياح الشمسية داخل غلاف الأرض المشحون مغناطيسيًا ، وكيف تظهر على الجانب الليلي من الأرض.
عند الوصول إلى الأرض ، تضرب الرياح الشمسية الغلاف المغناطيسي للكوكب. في الجزء الخارجي من الغلاف المغناطيسي ، تنساب جسيمات الرياح الشمسية المشحونة بشكل عام مثل الماء على ظهر البطة. لكن في الغلاف المغناطيسي الداخلي ، يسبب اضطرابًا ، وفقًا لهؤلاء الباحثين في بيان حديث.
يخلق هذا الاضطراب تأثيرات معقدة ، بما في ذلك العديد من أنواع الموجات المختلفة. لهذه الدراسة ، طور الفيزيائيون في جامعة رايس طريقة جديدة لدراسة الاضطرابات أو التذبذبات التي تحدث في البلازما عند قاعدة الغلاف المغناطيسي.
تعاون علماء الفيزياء في جامعة رايس مع باحثين في مختبر الفيزياء التطبيقية في جامعة جونز هوبكنز لتطوير كود لمساعدتهم في إجراء عمليات محاكاة حول هذه التذبذبات ، أو "التموجات". لعبت خوارزمية تعرف باسم نموذج الحمل الحراري للأرز ، والتي يقول مسؤولو رايس إنها "عقود في طور التكوين" ، دورًا في هذا الرمز المغنطيسي. تسمى الخوارزمية Gamera بعد الوحش الياباني الخيالي الذي يحمل نفس الاسم.
الغلاف المغناطيسي للأرض يتشكل قليلاً مثل المقطع العرضي للجناح. جانب الغلاف المغناطيسي المتجه بعيدًا عن الشمس - الجانب الليلي للأرض - هو المكان الذي يوجد فيه الذيل المدبب للجناح وحيث يتم القبض على "فقاعات الانفجار" من البلازما وتغرق مرة أخرى نحو الأرض ، مما يخلق تموجات داخل البلازما.
قال فرانك توفوفوليتو ، فيزيائي بلازما الفضاء بجامعة رايس والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة ، في البيان ، إن التموجات تتحرك مثل أوتار جيتار مقطوع يعود بسرعة إلى التوازن.
لم تدرس هذه الموجات ذات التردد المنخفض ، المسماة eigenmodes ، كثيرًا ولكن "يبدو أنها مرتبطة باضطرابات ديناميكية في الغلاف المغناطيسي" والتي تسبب ظواهر مثل الشفق الجميل ، أو أحداث أقل جاذبية ، مثل اضطرابات الأقمار الصناعية وشبكات الكهرباء هنا في أرض.
نُشر هذا البحث الجديد في 15 ديسمبر في مجلة JGR Space Physics.
- طائر أورورا الأخضر الساطع يقوم برحلة مع أرنب يجري فوق أيسلندا (صور)
- إليكم سبب اختلاف الشفق على الأرض في الشمال والجنوب
- شاهد توهج الشفق القطبي المذهل لزحل في صور هابل هذه
