Кварталът на наблюдателите на космическото време, клъстерът на ESA, откри вихри от изхвърлен слънчев материал високо над Земята. Прегрятите газове, хванати в тези структури, вероятно тунелират по пътя си в магнитния балон на Земята, магнитосферата. Това откритие вероятно решава 17-годишна загадка за това как магнитосферата непрекъснато се допълва с електрифицирани газове, когато трябва да действа като бариера.
Земното магнитно поле е първата отбранителна линия на нашата планета срещу бомбардировките на слънчевия вятър. Самият слънчев вятър се изстрелва от Слънцето и носи магнитното поле на Слънцето в цялата Слънчева система. Понякога това магнитно поле е изравнено със Земята и понякога сочи в обратна посока.
Когато двете полета сочат в противоположни посоки, учените разбират как „врати? в земното поле може да се отвори. Това явление, наречено „магнитно възстановяване“, позволява на слънчевия вятър да се влива и да се събира в резервоара, известен като граничен слой. Напротив, когато полетата са подравнени, те трябва да представляват непроницаема бариера за потока. Измерванията на космически кораби на граничния слой, датиращи от 1987 г., представляват пъзел, защото те ясно показват, че граничният слой е по-пълен, когато полетата са подравнени, отколкото когато не са. И така, как навлиза слънчевият вятър?
Благодарение на данните от четирите формиращи летателни космически кораба на мисията на клъстера ESA, учените направиха пробив. На 20 ноември 2001 г. флотилията на клъстера се движеше отзад зад Земята и току-що беше пристигнала в здрача на планетата, където слънчевият вятър се плъзга покрай магнитосферата на Земята. Там той започна да среща гигантски вихри от газ при магнитопаузата, външния? Ръб? на магнитосферата.
? Тези вихри бяха наистина огромни структури, около шест земни радиуса ,? казва Хироши Хасегава, колеж от Дартмут, Ню Хемпшир, който анализира данните с помощта на международен екип от колеги. Техните резултати поставят размера на вихрите на почти 40 000 километра всеки и това е първият път, когато такива структури са открити.
Тези вихри са известни като продукти на нестабилността на Келвин-Хелмхолц (KHI). Те могат да възникнат, когато два съседни потока пътуват с различна скорост, така че единият се изплъзва покрай другия. Добри примери за такива нестабилности са вълните, нахлувани от вятъра, който се плъзга по повърхността на океана. Въпреки че KHI-вълните са били наблюдавани и преди, това е първият път, когато реално се откриват вихри.
Когато KHI вълната се навие във вихър, тя става известна като „котка на Келвин“. Данните, събрани от Клъстер, показват промени в плътността на електрифицирания газ, точно при магнитопаузата, точно като тези, очаквани при пътуване през окото на „Келвин котка“.
Учените предположиха, че ако тези структури се образуват при магнитопаузата, те могат да бъдат в състояние да изтеглят големи количества от слънчевия вятър вътре в граничния слой, докато се срутят. След като частиците на слънчевия вятър се пренесат във вътрешната част на магнитосферата, те могат да бъдат силно възбудени, което им позволява да се блъснат в атмосферата на Земята и да предизвикат аврорите.
Откритието на клъстера засилва този сценарий, но не показва точния механизъм, по който газът се транспортира в магнитния балон на Земята. Така учените все още не знаят дали това е единственият процес за запълване на граничния слой, когато магнитните полета са подравнени. За тези измервания, казва Хасегава, учените ще трябва да изчакат бъдещото поколение магнитосферни спътници.
Оригинален източник: ESA News Release
