Όπως δελεαστικό, όπως ίσως είναι να σκεφτούμε το χώρο ως άδειο, τίποτα δεν θα μπορούσε να είναι πέρα από την αλήθεια. Στην πραγματικότητα, οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των αόρατων δυνάμεων δημιουργούν όλα τα είδη καιρικών συνθηκών στο χώρο πέρα από την ατμόσφαιρα μας όλη την ώρα, από την ακτινοβολία που παράγεται από τον ήλιο στις μαγνητικές καταιγίδες. Τώρα για πρώτη φορά, οι επιστήμονες της NASA έχουν δει τις θεμελιώδεις δυνάμεις που πυροδοτούν μία από τις πιο μυστηριώδεις (και καταστροφικές) μορφές των φαινομένων του χώρου που έχουν συναντήσει.
σχετικό περιεχόμενο
- Η NASA καταστέλλει το πρώτο Shockwave της Supernova
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι, ως επί το πλείστον, το μαγνητικό πεδίο της Γης μας στεγάζει από πράγματα όπως η ακτινοβολία και οι ηλιακοί άνεμοι, που διαφορετικά θα μετατοπίζονταν σε μια απροστάτευτη ατμόσφαιρα. Επειδή κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση προς το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου, συνήθως απωθείται ο ένας στον άλλο. Ωστόσο, μια φορά σε λίγο τα κλάσματα των δύο magnetospheres ανακατευθύνουν και θα συνδεθούν σύντομα. Αν και αυτές οι διασυνδέσεις είναι βραχύβιες, δημιουργούν ισχυρές εκρήξεις ενέργειας, αναφέρουν η Maddie Stone για το Gizmodo .
"Όταν τα δύο μαγνητικά πεδία συνδέονται, τότε αυτό επιτρέπει στην ηλιακή ενέργεια να ρέει κατευθείαν στη μαγνητόσφαιρα", λέει ο Loren Grush για το The Verge, ο Jim Burch, αντιπρόεδρος της διαστημικής επιστήμης και μηχανικής στο Southwest Research Institute. "Θέτει σε κίνηση ολόκληρο το πεδίο."
Καθώς συμβαίνουν αυτές οι συνδέσεις, εκρήξεις σωματιδίων υψηλής ενέργειας από τη ροή του ήλιου κατευθείαν από το αστέρι μας στο μαγνητικό πεδίο της Γης. Το αποτέλεσμα μπορεί να κυμανθεί από τα κατεστραμμένα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας και τους δορυφόρους με ειδικές ανάγκες έως την εκτόξευση αύρων και γεωμαγνητικών καταιγίδων στην ατμόσφαιρα της Γης. Αλλά ενώ οι επιστήμονες έχουν παρακολουθήσει τις συνέπειες της μαγνητικής επανασύνδεσης εδώ και δεκαετίες, το φαινόμενο είναι εξαιρετικά δύσκολο να μελετηθεί στο εργαστήριο επειδή συμβαίνει πολύ γρήγορα και σε ελάχιστη κλίμακα, αναφέρει ο Daniel Clery για το περιοδικό Science . Ταυτόχρονα, οι προηγούμενες προσπάθειες να εντοπίσουμε αυτά τα γεγονότα με τους δορυφόρους δεν λειτούργησαν επειδή οι συσκευές δεν ήταν αρκετά γρήγορες.
"Από τις προηγούμενες μετρήσεις δορυφόρων, γνωρίζουμε ότι τα μαγνητικά πεδία λειτουργούν σαν ένα σφεντόνα, στέλνοντας τα πρωτόνια επιταχύνοντας έξω", ανέφερε ο Burch σε μια δήλωση. "Το δεκαετές παλιό μυστήριο είναι αυτό που κάνουν τα ηλεκτρόνια και πώς αλληλοσυνδέονται τα δύο μαγνητικά πεδία. Οι δορυφορικές μετρήσεις των ηλεκτρονίων ήταν πολύ αργές με ένα συντελεστή 100 για να δοκιμάσουν την περιοχή μαγνητικής επανασύνδεσης".
Για να δοκιμάσουν και να παρακολουθήσουν μια μαγνητική επανασύνδεση στη δράση, ο Burch και οι συνεργάτες του συνεργάστηκαν με τη NASA για την ανάπτυξη τεσσάρων διαστημικών σκαφών που στάλθηκαν σε τροχιά γύρω από τη Γη. Ονομάστηκε αποστολή MMS, το διαστημικό σκάφος περιέχει ευαίσθητα όργανα που είναι σε θέση να μετρήσουν την κίνηση των ηλεκτρονίων των ιόντων ως πηγές ως στρεβλώσεις στο μαγνητικό πεδίο της Γης που προκαλούνται από το φαινόμενο, αναφέρουν οι Cleary. Δεν έπρεπε να περιμένουν πολύ: οι δορυφόροι τέθηκαν σε τροχιά τον Μάρτιο του 2015 και κατέγραψαν μια μαγνητική επανασύνδεση τον επόμενο Οκτώβριο.
Λαμβάνοντας μετρήσεις του φαινομένου κάθε 30 χιλιοστά του δευτερολέπτου, οι επιστήμονες μπόρεσαν να μάθουν πολλά για το πώς μεταφέρονται τα ενεργειακά στοιχεία κατά τη διάρκεια της επανασύνδεσης. Συνειδητοποίησαν επίσης ότι η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται κατά τη διάρκεια της μαγνητικής επανασύνδεσης είναι το αποτέλεσμα των ηλεκτρονίων που είναι υπερφορτωμένα κατά τη διάρκεια της μεταφοράς ενέργειας, Stone reports.
"Αυτό είναι πολύτιμη διορατικότητα", λέει ο Grush, Amitava Bhattacharjee, αστροφυσικός του πανεπιστημίου Princeton που δεν συμμετείχε στη μελέτη. "Είναι η δοκιμή της θεωρίας του παρελθόντος και σίγουρα φανερώνει ότι ορισμένα χαρακτηριστικά γνωρίστηκαν στην πραγματικότητα από τη θεωρία".
Με αυτά τα νέα δεδομένα, οι ερευνητές ελπίζουν ότι η μαγνητική επανασύνδεση θα ρίξει νέο φως στον καιρό του πλανήτη, αστέρια με ισχυρά μαγνητικά πεδία και ακόμη και τα μαγνητικά περιβάλλοντα εντός των πυρηνικών αντιδραστήρων που βρίσκονται στην ξηρά, γράφει ο Stone. Μια μέρα, οι επιστήμονες θα μπορούσαν ακόμη και να προβλέψουν πότε θα συμβεί μαγνητική επανασύνδεση.
"Αν καταλάβετε την υποκείμενη φυσική που κατευθύνει το διαστημικό καιρό", λέει ο Burch ο Grush. "Αναμένω ότι μπορείτε να κάνετε καλύτερη δουλειά για να προβλέψετε καταιγίδες".
