اكتشفت الرباعية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) ، العنقودية ، دوامات من المواد الشمسية المقذوفة عالية فوق الأرض. من المحتمل أن الغازات شديدة السخونة المحاصرة في هذه الهياكل تنفق في طريقها إلى فقاعة الأرض المغناطيسية ، الغلاف المغناطيسي. ربما يحل هذا الاكتشاف لغزًا مدته 17 عامًا حول كيفية تغطية الغلاف المغناطيسي باستمرار بغازات مكهربة عندما يجب أن يعمل كحاجز.
المجال المغناطيسي للأرض هو خط الدفاع الأول لكوكبنا ضد قصف الرياح الشمسية. يتم إطلاق الرياح الشمسية نفسها من الشمس وتحمل المجال المغناطيسي للشمس في جميع أنحاء النظام الشمسي. في بعض الأحيان يتم محاذاة هذا المجال المغناطيسي مع الأرض وأحيانا يشير في الاتجاه المعاكس.
عندما يشير المجالان في اتجاهين متعاكسين ، يفهم العلماء كيف؟ الأبواب؟ في مجال الأرض يمكن فتحه. هذه الظاهرة ، المسماة "إعادة التوصيل المغناطيسي" ، تسمح للرياح الشمسية بالتدفق والجمع في الخزان المعروف باسم الطبقة الحدودية. على العكس من ذلك ، عندما تتم محاذاة الحقول ، يجب أن تمثل حاجزًا لا يمكن اختراقه للتدفق. ومع ذلك ، فإن قياسات المركبة الفضائية للطبقة الحدودية ، التي يعود تاريخها إلى عام 1987 ، تقدم لغزًا لأنها تظهر بوضوح أن طبقة الحدود ممتلئة عندما تتم محاذاة الحقول عما كانت عليه عندما لا تكون كذلك. فكيف تدخل الرياح الشمسية؟
بفضل البيانات المأخوذة من المركبة الفضائية الأربعة التي تحلق في مهمة الكتلة التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، حقق العلماء اختراقاً. في 20 نوفمبر 2001 ، كان أسطول الكتلة يتجه من خلف الأرض وكان قد وصل لتوه إلى جانب الغسق من الكوكب ، حيث تنزلق الرياح الشمسية عبر الغلاف المغناطيسي للأرض. هناك بدأ في مواجهة دوامات عملاقة للغاز عند مغناطيسي ، الحافة الخارجية؟ من الغلاف المغناطيسي.
كانت هذه الدوامات هياكل ضخمة بالفعل ، يبلغ قطرها نصف قطر الأرض ، يقول هيروشي هاسيغاوا ، كلية دارتموث ، نيو هامبشاير الذي كان يحلل البيانات بمساعدة فريق دولي من الزملاء. نتائجها تضع حجم الدوامات عند حوالي 40000 كيلومتر لكل منها ، وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف مثل هذه الهياكل.
تُعرف هذه الدوامات بأنها منتجات من عدم استقرار Kelvin-Helmholtz (KHI). يمكن أن تحدث عندما يسير تدفقان متجاوران بسرعات مختلفة ، لذلك ينزلق أحدهما فوق الآخر. من الأمثلة الجيدة على عدم الاستقرار هذه الموجات التي تثيرها الرياح التي تنزلق عبر سطح المحيط. على الرغم من أن موجات KHI لوحظت من قبل ، فهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف الدوامات بالفعل.
عندما تتحول موجة KHI إلى دوامة ، تُعرف باسم عين Kelvin Cat. أظهرت البيانات التي تم جمعها من قبل الكتلة اختلافات في كثافة الغازات المكهربة ، مباشرة في فترة المغناطيسي ، بالضبط مثل تلك المتوقعة عند السفر عبر عين "كلفن كات".
افترض العلماء أنه إذا كانت هذه الهياكل ستتشكل في فترة المغناطيسي ، فقد تكون قادرة على سحب كميات كبيرة من الرياح الشمسية داخل الطبقة الحدودية عند انهيارها. بمجرد أن يتم حمل جزيئات الرياح الشمسية إلى الجزء الداخلي من الغلاف المغناطيسي ، يمكن أن تكون متحمسة بقوة ، مما يسمح لها بالتحطيم في الغلاف الجوي للأرض وإحداث الشفق.
يعزز اكتشاف الكتلة هذا السيناريو ولكنه لا يظهر الآلية الدقيقة التي يتم من خلالها نقل الغاز إلى الفقاعة المغناطيسية للأرض. وبالتالي ، لا يزال العلماء لا يعرفون ما إذا كانت هذه هي العملية الوحيدة لملء الطبقة الحدودية عند محاذاة الحقول المغناطيسية. بالنسبة لهذه القياسات ، يقول هاسيغاوا ، سيتعين على العلماء انتظار جيل مستقبلي من الأقمار الصناعية المغنطيسية.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
