Nowe technologie pomagają rozwiązać bliźniacze tajemnice magnetycznego ponownego łączenia i Aurory

Nowa technologia obrazowania elektronowego właśnie dała naukowcom NASA nowy wgląd w sposób, w jaki linie pola magnetycznego wokół Ziemi odtwarzają się, a także źródło zarówno pogody kosmicznej, jak i Aurora Borealis. Naukowcy wcześniej wiedzieli, że ma miejsce ponowne podłączenie magnetyczne, ale nigdy nie mieli środków do jego pomiaru, ponieważ brakowało im sprzętu zdolnego do pomiaru reakcji plazmy wystarczająco szybko, aby uzyskać odczyt interakcji zachodzących w skali elektronowej. Wejdź do Magnetospheric Multiscale NASA, któremu zawdzięczamy nowe dane. MMS składa się z czterech satelitów zaprojektowanych do wykonywania szybkich pomiarów elektronów wymaganych do badania obszaru ponownego połączenia.

Dr James Burch z Southwest Research Institute w San Antonio opisuje używanie MMS jako patrzenia na elektrony za pomocą mikroskopu, a nie teleskopu. System to pierwsza szansa, że ​​musieliśmy zmierzyć dane rozwijające się tak szybko i na tak mikroskopijnym poziomie.Teraz wiemy, że elektrony przyspieszają przez tzw. Null magnetyczny, a następnie podążają meandrującą ścieżką z wnętrza magnetosfery, gdzie mieszają się z cząstkami z ziemskiego pola magnetycznego, z powrotem na zewnątrz, gdzie mieszają się z cząstkami z pola magnetycznego Słońca. Ten ruch ułatwia prąd elektryczny łączący dwa pola.

Wszystko, co zostało wcześniej zmierzone, było albo mierzone za pomocą detektorów cząstek, albo optycznie - jak patrzenie na rozbłyski słoneczne - ale tak czy inaczej, wszyscy zmierzeni do tej pory byli ruchomości ponownego połączenia, wyjaśnia Burch. „Nikt nigdy nie zmierzył tego źródła. Teraz poznaliśmy wszystkie symulacje komputerowe, wyprzedziliśmy ich. Następną rzeczą, którą chcemy zbadać, jest to, co wytwarza to pole elektronowe? ”

Dane MMS powstały 11 lat. Burch i jego zespół zostali wybrani do projektu w maju 2005 r. I zajęło im to interwencję, aby zaprojektować i zbudować MMS - uruchomiono go rok temu - i teraz analizować dane. Urządzenie zostało zbudowane wyłącznie w celu zbadania ponownego połączenia magnetycznego.

Praktyczne implikacje dla naszej nowo odkrytej umiejętności badania i analizowania tego zjawiska są nieznane, ale także bardzo obiecujące. Ponieważ magnetyczne ponowne połączenie jest odpowiedzialne za pogodę kosmiczną, takie jak rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy - a także bliżej domu, Aurora Borealis - ten nowy wgląd może pomóc nam uzyskać lepsze prognozy. Niekoniecznie jest to cel nadchodzącej misji MMS w przyszłym roku, która zajmie się ogonem magnetosfery, gdzie linie pola łączące się ze stroną „dzienną” muszą się rozłączyć ze stroną „nocną”, ale zebrane dane prawie na pewno pomogą.

Ma również potencjał, aby pewnego dnia na stałe rozwiązać kryzys energetyczny. Im bardziej rozumiemy ponowne podłączanie magnetyczne, tym bliżej rozumiemy magnetyczną fuzję zamknięcia. (Nie zimna fuzja - to oddzielny obszar badań. Plus, powiedział surowo Burch, „zimna fuzja nie istnieje”).

W tej chwili istnieją duże maszyny badające magnetyczną fuzję uwięzienia, próbując ograniczyć ciepło plazmy, powiedział Burch. „Mogą ograniczyć plazmę, kiedy ją podgrzewają, następuje ponowne połączenie, a potem może się wydostać, nie jest już ograniczona. Ale jeśli potrafią to zrobić, jest to strzał w dziesiątkę, ale… zdecydowanie je studiujemy ”.