Nava spațială Cluster a ESA a fost la locul potrivit la momentul potrivit la 15 septembrie 2001. Bogăția de date va ajuta oamenii de știință să modeleze mai bine interacțiunile dintre magnetosfera Pământului și vântul solar, precum și câmpurile magnetice din jurul altor stele și obiecte exotice cu câmpuri magnetice puternice.
Clusterul de constelație al navelor spațiale ESA a lovit ochiul taurului magnetic. Cele patru nave spațiale au înconjurat o regiune în care câmpul magnetic al Pământului s-a reconfigurat în mod spontan.
Este pentru prima dată când se face o astfel de observație și oferă astronomilor o perspectivă unică asupra procesului fizic responsabil pentru cele mai puternice explozii care pot apărea în Sistemul Solar: reconectarea magnetică.
Când privim modelul static al filelor de fier din jurul unui magnet de bară, este dificil să ne imaginăm cât de pot fi câmpurile magnetice schimbătoare și violente în alte situații.
În spațiu, diferite regiuni ale magnetismului se comportă oarecum ca niște bule magnetice mari, fiecare conținând gaz electrificat cunoscut sub numele de plasmă. Când bulele se întâlnesc și sunt împinse între ele, câmpurile lor magnetice se pot rupe și reconecta, formând o configurație magnetică mai stabilă. Această reconectare a câmpurilor magnetice generează jeturi de particule și încălzește plasma.
În centrul unui eveniment de reconectare, trebuie să existe o zonă tridimensională în care câmpurile magnetice se rup și se reconectează. Oamenii de știință numesc această regiune punctul nul, dar, până în prezent, nu au reușit niciodată să identifice pozitiv unul, deoarece necesită cel puțin patru puncte simultane de măsurători.
La 15 septembrie 2001, cele patru nave spațiale Cluster treceau în spatele Pământului. Zburau într-o formațiune tetraedrică, cu separații între navele spațiale de peste 1000 de kilometri. În timp ce zburau prin magnetotailul Pământului, care se întinde în spatele laturii nocturne a planetei noastre, au înconjurat unul dintre punctele nule suspectate.
Datele returnate de navele spațiale au fost analizate pe larg de o echipă internațională de oameni de știință condusă de dr. C. Xiao de la Academia Chineză de Științe, prof. Pu de la Universitatea Peking, prof. Wang de la Universitatea Dalian de Tehnologie. Xiao și colegii săi au folosit datele Clusterului pentru a deduce structura tridimensională și dimensiunea punctului nul, dezvăluind o surpriză.
Punctul nul există într-o structură de vortex neașteptată la aproximativ 500 de kilometri. „Această dimensiune caracteristică nu a fost niciodată raportată până acum în observații, teorii sau simulări”, spun Xiao, Pu și Wang.
Acest rezultat este o realizare majoră pentru misiunea Cluster, deoarece oferă oamenilor de știință prima lor privire în inima procesului de reconectare.
De-a lungul Universului, reconectarea magnetică este considerată a fi un proces fundamental care determină multe fenomene puternice, cum ar fi jeturile de radiații văzute scăpând din găurile negre îndepărtate și puternice raze solare din sistemul nostru solar care poate elibera mai multă energie decât un miliard bombe atomice
La o scară mai mică, reconectarea la limita zilei a câmpului magnetic al Pământului permite trecerea gazelor solare, declanșând un tip specific de auroră numită „proton aurora”.
Înțelegerea ce scânteie a reconectării magnetice va ajuta, de asemenea, oamenii de știință care încearcă să valorifice fuziunea nucleară pentru producerea de energie. În reactoarele de fuziune tokamak, reconfigurațiile magnetice spontane jefuiesc procesul controlabilității sale. Înțelegând modul în care se reconectează câmpurile magnetice, oamenii de știință din fuziune speră să poată proiecta reactoare mai bune care să împiedice acest lucru.
După ce a identificat un punct nul, echipa speră acum să obțină ochii viitori ai taurului pentru a compara nulii și a vedea dacă prima lor detectare a avut o configurație rară sau comună.
Sursa originală: Comunicat de presă ESA
