Cvartetul de observatori ai vremii spațiale ESA, Cluster, a descoperit vârfuri de materiale solare evacuate deasupra Pământului. Gazele supraîncălzite prinse în aceste structuri își aduc probabil drum în bula magnetică a Pământului, magnetosfera. Această descoperire rezolvă posibil un mister de 17 ani al modului în care magnetosfera este complet constantă cu gaze electrificate atunci când ar trebui să acționeze ca o barieră.
Câmpul magnetic al Pământului este prima linie de apărare a planetei noastre împotriva bombardamentului vântului solar. Vântul solar însuși este lansat de la Soare și poartă câmpul magnetic al Soarelui în întregul Sistem Solar. Uneori acest câmp magnetic este aliniat cu cel al Pământului, iar alteori indică direcția opusă.
Când cele două câmpuri orientează în direcții opuse, oamenii de știință înțeleg cum? Uși? în câmpul Pământului se poate deschide. Acest fenomen, numit „reconectare magnetică”, permite vântului solar să curgă și să se colecteze în rezervorul cunoscut sub numele de strat de limitare. Dimpotrivă, atunci când câmpurile sunt aliniate, acestea ar trebui să prezinte o barieră impenetrabilă pentru curgere. Cu toate acestea, măsurătorile navelor spațiale ale stratului de delimitare, care datează din 1987, prezintă un puzzle deoarece arată clar că stratul de graniță este mai complet atunci când câmpurile sunt aliniate decât atunci când nu sunt. Deci cum intră vântul solar?
Datorită datelor de la cele patru nave spațiale de formare ale misiunii Cluster? ESA, oamenii de știință au făcut o descoperire. La 20 noiembrie 2001, flotilla Cluster se îndrepta din spatele Pământului și tocmai ajunsese în partea de amurg a planetei, unde vântul solar alunecă în jurul magnetosferei Pământului. Acolo a început să întâlnească vortice gigantice de gaz la magnetopauză, marginea exterioară? a magnetosferei.
„Aceste vortice erau structuri cu adevărat uriașe, pe aproximativ șase raze de Pământ,” spune Hiroshi Hasegawa, Dartmouth College, New Hampshire, care a analizat datele cu ajutorul unei echipe internaționale de colegi. Rezultatele lor plasează mărimea vârfurilor la aproape 40 000 de kilometri fiecare și aceasta este prima dată când au fost detectate astfel de structuri.
Aceste vortice sunt cunoscute sub numele de produse ale instabilităților Kelvin-Helmholtz (KHI). Ele pot apărea atunci când două fluxuri adiacente călătoresc cu viteze diferite, astfel încât unul alunecă pe lângă celălalt. Exemple bune de astfel de instabilități sunt valurile biciuite de vântul care alunecă pe suprafața oceanului. Cu toate că undele KHI au fost observate anterior, aceasta este prima dată când sunt detectate efectiv vortexurile.
Când o undă KHI se învârte într-un vortex, devine cunoscută sub numele de „ochiul pisicii Kelvin”. Datele colectate de Cluster au arătat variații de densitate ale gazului electrificat, chiar la magnetopauză, exact ca cele așteptate atunci când călătorești printr-un ochi de pisică Kelvin.
Oamenii de știință au postulat că, dacă aceste structuri s-ar forma la magnetopauză, s-ar putea să poată trage cantități mari de vânt solar în stratul limită pe măsură ce se prăbușesc. Odată ce particulele solare ale vântului sunt transportate în partea interioară a magnetosferei, ele pot fi excitate puternic, permițându-le să pătrundă în atmosfera Pământului și să dea naștere la aurore.
Descoperirea lui Cluster consolidează acest scenariu, dar nu arată mecanismul precis prin care gazul este transportat în balonul magnetic al Pământului. Astfel, oamenii de știință încă nu știu dacă acesta este singurul proces de completare a stratului limită atunci când câmpurile magnetice sunt aliniate. Pentru aceste măsurători, spune Hasegawa, oamenii de știință vor trebui să aștepte o generație viitoare de sateliți magnetosferici.
Sursa originală: Comunicat de presă ESA
