Onderzoekers van de Universiteit van New Hampshire hebben een moeilijk te zien unieke gebeurtenis vastgelegd met "magnetische herverbinding" - het proces waarbij dunne deeltjes en energie rond de aarde botsen en een snelle maar krachtige explosie veroorzaken - in de magnetotail van de aarde, de magnetische omgeving die achter de planeet aanloopt.

Magnetische herverbinding is voor wetenschappers een beetje een mysterie gebleven. Ze weten dat het bestaat en hebben de effecten gedocumenteerd die de energie-explosies kunnen hebben - het veroorzaken van aurora's en mogelijk verwoesting van elektriciteitsnetten in het geval van extreem grote evenementen - maar ze hebben de details niet volledig begrepen. In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de wetenschappers schetsen de eerste visies op de kritische details van hoe dit energieomzettingsproces werkt in de magnetotail van de aarde.

"Dit was een opmerkelijke gebeurtenis, " zei Roy Torbert van het Space Science Center bij UNH en plaatsvervangend hoofdonderzoeker van NASA's Magnetospheric Multiscale-missie, of mms. "We weten al lang dat het voorkomt in twee soorten regimes:asymmetrisch en symmetrisch, maar dit is de eerste keer dat we een symmetrisch proces hebben gezien."

Magnetische herverbinding vindt elke dag plaats rond de aarde als gevolg van magnetische veldlijnen die draaien en opnieuw verbinden. Het gebeurt op verschillende manieren op verschillende plaatsen, met verschillende effecten. Deeltjes in sterk geïoniseerde gassen, plasma's genoemd, kan worden omgezet en een enkele krachtige explosie veroorzaken, slechts een fractie van een seconde lang, dat kan leiden tot sterke elektronenstromen die met supersonische snelheden wegvliegen. Het uitzicht, die werd ontdekt als onderdeel van het werk van de wetenschappers aan de MMS-missie, had genoeg resolutie om de verschillen met andere herverbindingsregimes rond de planeet te onthullen, zoals het asymmetrische proces dat wordt gevonden in de magnetopauze rond de aarde die dichter bij de zon staat.

"Dit is belangrijk, want hoe meer we weten en begrijpen over deze herverbindingen, " zei Torbert, "hoe meer we ons kunnen voorbereiden op extreme gebeurtenissen die mogelijk zijn door herverbindingen rond de aarde of waar dan ook in het universum."

Magnetische herverbinding vindt ook plaats op de zon en in het hele universum - in alle gevallen worden deeltjes krachtig uitgestoten en een groot deel van de verandering veroorzaakt die we in dynamische ruimteomgevingen zien - dus leren erover rond de aarde helpt ons ook om herverbinding op andere plaatsen in het universum te begrijpen die niet bereikbaar met ruimtevaartuigen. Hoe meer we begrijpen over verschillende soorten magnetische herverbinding, hoe meer we kunnen samenvoegen hoe dergelijke explosies er elders uit zouden kunnen zien.

Voor de eerste gerapporteerde asymmetrische gebeurtenis op 16 oktober, 2015, en nu deze symmetrische gebeurtenis op 11 juli, 2017, NASA's MMS-missie schreef geschiedenis door door magnetische herverbindingsgebeurtenissen in de buurt van de aarde te vliegen. De vier MMS-ruimtevaartuigen die vanuit een enkele raket werden gelanceerd, waren slechts enkele seconden binnen de gebeurtenissen, maar de instrumenten die UNH-onderzoekers hielpen ontwikkelen, waren in staat om gegevens te verzamelen met een ongekende snelheid van honderd keer sneller dan ooit tevoren. Als resultaat, Voor de eerste keer, wetenschappers konden volgen hoe de magnetische velden veranderden, nieuwe elektrische velden gepresenteerd, evenals de snelheden en richting van de verschillende geladen deeltjes.