De fiecare dată când un impuls lovește granița exterioară a scutului - o regiune cunoscută sub numele de magnetopauză - zdruncinăturile se încolăcesc prin suprafața sa și apoi sunt reflectate înapoi odată ce ajung la poli magnetici, la fel cum fața unui tambur se încrețește cum un percussionist îl bate.
Și (rola cu tambur) aceasta este prima dată de când cercetătorii au propus magnetopauză-este-ca-un-tambur ideea de acum 45 de ani că tehnologia a înregistrat fenomenul direct, au spus cercetătorii.
Magnetosfera de zi, partea câmpului magnetic direct între Pământ și Soare, este un loc vast. De obicei, acesta extinde de aproximativ 10 ori raza Pământului spre soare, sau aproximativ 41.000 de mile (66.000 de kilometri), a declarat cercetătorul principal al studiului, Martin Archer, un fizician în plasmă spațială la Universitatea Queen Mary din Londra.
Mișcările din magnetopauză pot afecta fluxul de energie în mediul spațial al Pământului, a notat Archer. De exemplu, magnetopauză poate fi afectată de vântul solar, precum și particule încărcate sub formă de plasmă care aruncă soarele. Aceste interacțiuni cu magnetopauză, la rândul lor, au potențialul de a deteriora tehnologia, inclusiv rețelele electrice și dispozitivele GPS.
Deși fizicienii au propus ca exploziile din spațiu să poată vibra magnetopauză ca un tambur, nu l-au văzut niciodată în acțiune. Archer știa că acesta va fi un fenomen provocator de capturat; unul ar avea nevoie de mai mulți sateliți în locurile potrivite la momentul potrivit (adică la fel cum magnetopauza a fost spulberată cu un impuls puternic). Se spera că acești sateliți nu numai că vor capta vibrațiile, dar vor exclude și alți factori care ar fi putut provoca sau contribui la undele sub formă de tambur.
Dar Archer și echipa sa nu erau nedeterminate și au studiat teoria acestor oscilații asemănătoare cu tamburul, ținând cont de anumite complexități care au fost omise din teoria inițială, a spus Archer pentru Live Science. Acest lucru a implicat combinarea modelelor mai realiste ale întregii magnetosfera de zi, precum și rularea simulărilor globale de computer ale răspunsului magnetosferei la impulsuri ascuțite.
Aceste modele și simulări „ne-au oferit predicții testabile pentru a căuta în observații prin satelit”, a spus el.
În continuare, oamenii de știință au întocmit „o listă de criterii care ar fi necesare pentru a da dovezi fără ambiguitate ale acestui tambur”, a spus Archer. Aceste criterii erau stricte și necesitau prezența a cel puțin patru sateliți la rând în apropierea graniței magnetosferei. Doar atunci cercetătorii au putut să adune date despre impulsul de conducere, mișcarea graniței și semnătura să sune în magnetosferă, a spus el.
Uimitor, totul a căzut la locul lor pentru cercetători. Istoria timpului a evenimentelor și interacțiunile macro-scale ale NASA în timpul misiunii Substorms (THEMIS) are cinci sonde identice care studiau aurora polaris sau luminile polare. Aceste nave spațiale au fost capabile să bifeze fiecare cutie de care Archer și echipa lui au avut nevoie pentru a confirma că magnetosfera vibra ca un tambur, a spus el.
„Am găsit primele dovezi observaționale directe și lipsite de ambiguitate conform cărora magnetopauză vibrează într-un model de undă în picioare, precum un tambur, când este lovit de un impuls puternic”, a spus Archer. „Având în vedere cei 45 de ani de la teoria inițială, s-a sugerat că ar putea să nu apară, dar am arătat că sunt posibile”.
Archer descrie descoperirea mai detaliată într-un videoclip pe care l-a creat.
Constatarea a fost muzică pentru urechile lui Archer.
„Câmpul magnetic al Pământului este un instrument muzical gigantic a cărui simfonie ne afectează foarte mult prin vremea spațială”, a spus el. „Știm că analogii la instrumentele de suflat și de coardă apar în decurs de zeci de ani, dar acum putem adăuga și unele percuții în mix.”
Cu toate acestea, este practic imposibil să auziți aceste vibrații în spațiu. "Frecventele pe care le-am detectat - 1,8 si 3,3 miliarde - sunt de peste 10.000 de ori prea mici pentru a fi auzite la urechea umana", a spus Archer.
Mai mult, „există atât de puține particule în spațiu, încât presiunile asociate cu oscilațiile nu ar fi suficient de puternice pentru a muta un timpan”, a menționat el. Pentru a auzi datele, el și echipa sa au fost nevoiți să „manipuleze datele din instrumentele sensibile de la sondele THEMIS pentru a converti semnalele în ceva audibil pentru noi”.
Nota editorului: Povestea a fost corectată pentru a schimba megahertz în millihertz. Un millihertz este de o mie de ori mai mic decât un Hertz, motiv pentru care frecvențele din magnetopauză sunt prea reduse pentru a auzi urechea umană.
