science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Magnetische ruimteexplosies bestuderen met NASA-missies

In deze simulatie is een herverbinding duwt zelfs een klodder plasma naar de aarde. De jet die in de tegenovergestelde richting wordt geblazen, wiebelt vanwege de onstabiele omstandigheden. Krediet:NASA's Goddard Space Flight Center/Yi-Hsin Liu/Joy Ng, producent

Elke dag, Er vinden onzichtbare magnetische explosies plaats rond de aarde, op het oppervlak van de zon en in het heelal. Deze explosies, bekend als magnetische herverbinding, ontstaan ​​wanneer magnetische veldlijnen elkaar kruisen, het vrijgeven van opgeslagen magnetische energie. Dergelijke explosies zijn een belangrijke manier waarop wolken van geladen deeltjes - plasma's - door het universum worden versneld. In de magnetosfeer van de aarde - de gigantische magnetische bel die onze planeet omringt - kunnen deze magnetische herverbindingen geladen deeltjes naar de aarde werpen, aurora's veroorzaken.

Magnetische herverbinding, naast het rondduwen van plasmawolken, zet wat magnetische energie om in warmte, wat een effect heeft op hoeveel energie er nog over is om de deeltjes door de ruimte te bewegen. Een recente studie maakte gebruik van waarnemingen van magnetische herverbinding van NASA's ARTEMIS-Acceleration, Opnieuw verbinden, Turbulentie en elektrodynamica van de interactie van de maan met de zon - om aan te tonen dat in de lange staart van de nachtelijke magnetosfeer, zich uitstrekkend van de aarde en de zon, de meeste energie wordt omgezet in warmte. Dit betekent dat de uitlaatstromen - de deeltjesstralen die vrijkomen door opnieuw verbinding te maken - minder energie beschikbaar hebben om geladen deeltjes te versnellen dan eerder werd gedacht.

Wanneer magnetische herverbinding plaatsvindt tussen twee plasmawolken die dezelfde dichtheid hebben, de uitlaatstroom is enorm onstabiel - klapperen als een tuinslang met te veel waterdruk. Echter, de nieuwe resultaten vinden dat, in het geval waargenomen, als de plasma's verschillende dichtheden hebben, de uitlaat is stabiel en zal een constante uitstoten, vlotte straal. Deze verschillen in dichtheid worden veroorzaakt door het samenspel van de zonnewind - de constante stroom geladen deeltjes van de zon - en het interplanetaire magnetische veld dat zich over het zonnestelsel uitstrekt.

Deze nieuwe resultaten zijn essentieel om te begrijpen hoe magnetische herverbinding deeltjes naar de aarde kan sturen, waar ze aurora's kunnen veroorzaken en ruimteweer kunnen veroorzaken. Dergelijke informatie verschaft ook fundamentele informatie over de drijfveren van beweging in de ruimte door het universum, ver buiten de ruimte nabij de aarde kunnen we gemakkelijker waarnemen.

Het ARTEMIS-ruimtevaartuig heeft nu meer dan tien jaar onderzoek gedaan naar de onzichtbare verschijnselen in de buurt van de aarde, samenwerken met andere missies zoals tijdgeschiedenis van gebeurtenissen en macroschaalinteracties tijdens substormen, en Magnetospheric Multiscale om een ​​compleet beeld te vormen van magnetische herverbinding nabij de aarde.