ESA-ini svemirski brodovi Cluster bili su na pravom mjestu u pravo vrijeme 15. rujna 2001. Bogatstvo podataka pomoći će znanstvenicima da bolje modeliraju interakcije između Zemljine magnetosfere i solarnog vjetra, kao i magnetskih polja oko drugih zvijezda i egzotičnih objekata s snažna magnetska polja.
Zviježđe ESA-ovog svemirskog zrakoplova pogodilo je magnetsko oko. Četiri svemirske letjelice okruživale su područje unutar kojeg se Zemljino magnetsko polje spontano rekonfiguriralo.
Ovo je prvi put da je napravljeno takvo promatranje i daje astronomima jedinstven uvid u fizički proces odgovoran za najmoćnije eksplozije koje se mogu dogoditi u Sunčevom sustavu: magnetsko ponovno spajanje.
Kada pogledamo statički uzorak željeznih šipki oko magnetne trake, teško je zamisliti kako promjenjiva i nasilna magnetska polja mogu biti u drugim situacijama.
U svemiru se različite regije magnetizma ponašaju nekako poput velikih magnetskih mjehurića, od kojih svaka sadrži elektrificirani plin poznat kao plazma. Kad se mjehurići susretnu i potisnu jedan s drugim, njihova se magnetska polja mogu razbiti i ponovno povezati, tvoreći stabilniju magnetsku konfiguraciju. Ovo ponovno povezivanje magnetskih polja stvara mlaz čestica i zagrijava plazmu.
U samom srcu događaja ponovnog povezivanja mora postojati trodimenzionalna zona u kojoj se magnetska polja razbijaju i ponovno povezuju. Znanstvenici ovu regiju nazivaju nultu točku, ali dosad je nikad nisu uspjeli pozitivno identificirati jer zahtijeva najmanje četiri istodobna mjerenja.
15. rujna 2001., četiri svemirska letjelica klastera prolazila je iza Zemlje. Leteli su u tetraedarskoj formaciji s razdaljinama između svemirske letjelice veće od 1 000 kilometara. Dok su letjeli zemljinim magnetnim krokodilima, koji se pruža iza noćne strane našeg planeta, opkolili su jednu od sumnjivih nulta točaka.
Podaci koje je vratila svemirska letjelica opsežno su analizirali međunarodni tim znanstvenika koji su predvodili dr. C. Xiao s Kineske akademije znanosti, profesor Pu sa Sveučilišta Peking, prof. Wang sa Sveučilišta Dalian sa Tehnološkog sveučilišta. Xiao i njegovi kolege koristili su podatke Klastera kako bi zaključili trodimenzionalnu strukturu i veličinu nulte točke, otkrivajući iznenađenje.
Nulta točka postoji u neočekivanoj vrtložnoj strukturi promjera oko 500 kilometara. "Ova karakteristična veličina nikada nije zabilježena u opažanjima, teoriji ili simulacijama", kažu Xiao, Pu i Wang.
Ovaj je rezultat veliko postignuće misije klastera jer znanstvenicima daje prvi pogled u samo srce procesa ponovne veze.
Širom Svemira magnetsko ponovno povezivanje smatra se temeljnim procesom koji pokreće mnoge snažne pojave, poput mlazeva zračenja viđenih kako bježe iz dalekih crnih rupa, i snažnih sunčevih žarišta u našem vlastitom Sunčevom sustavu koji mogu osloboditi više energije od milijardu atomske bombe.
Ponovno povezivanje na dnevnoj granici Zemljinog magnetskog polja omogućava prolazak sunčevog plina, što izaziva specifičnu vrstu aure pod nazivom "protonska aura".
Razumijevanje onoga što pokreće magnetsko povezivanje pomoći će i znanstvenicima koji pokušavaju iskoristiti nuklearnu fuziju za proizvodnju energije. U fuzijskim reaktorima tokamak, spontane magnetske rekonfiguracije narušavaju proces njegove kontroliranja. Razumijevanjem ponovnog povezivanja magnetskih polja, znanstvenici za fuziju nadaju se da će moći dizajnirati bolje reaktore koji sprječavaju da se to dogodi.
Identificirajući jednu nultu točku, tim se sada nada da će vidjeti buduće bikove oči da bi usporedio nula i vidio je li njihovo prvo otkrivanje imalo rijetku ili uobičajenu konfiguraciju.
Izvorni izvor: ESA News Release
