Kreditna slika: NASA
Istraživači su otkrili da se u Zemljinom magnetskom polju mogu stvoriti privremene pukotine koje mogu dozvoliti da dio energije solarnog vjetra klizi kroz i ometa elektroniku i komunikaciju. Ta su promatranja izvedena pomoću NASA-inog uređaja Imager za Magnetopauzu do globalnog istraživanja Aurora (IMAGE), koji je pratio veliku auroru nekoliko sati. Klasterski sateliti ESA preletjeli su preko istog mjesta i primijetili tok jona koji prolazi kroz pukotinu koja bi normalno trebala biti odbijena od zemljine magnetosfere.
Ogromne pukotine u Zemljinom magnetskom polju ostaju otvorene satima, omogućujući sunčevom vjetru da provali i olujno nevrijeme, prema novim opažanjima satelita IMAGE i Klastera.
Pukotine su otkrivene i prije, ali sada istraživači znaju da mogu dugo ostati otvoreni, umjesto da se otvaraju i zatvaraju samo u vrlo kratkim intervalima. Očekuje se da će ovo novo otkriće o tome kako je srušen magnetski štit Zemlje pomoći fizičarima svemira da daju bolje procjene učinaka teških vremenskih prilika u svemiru.
„Otkrili smo da je naš magnetski štit prozračan, poput kuće s otvorenim prozorom za vrijeme oluje“, rekao je dr. Harald Frey sa Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyu, vodeći autor članka o ovom istraživanju objavljenom 4. prosinca u Natureu , "Kuća odbije većinu oluje, ali kauč je uništen. Slično tome, naš magnetski štit nosi glavninu olujnih oluja, ali nešto energije neprekidno klizi kroz pukotine, ponekad dovoljno da uzrokuje probleme sa satelitima, radio komunikacijom i elektroenergetskim sustavima. "
"Nova saznanja da su pukotine otvorena na duži period, umjesto da se sporadično otvaraju i zatvaraju, mogu se ugraditi u naše računalne modele za prognozu vremenskih prilika kako bi se preciznije predvidjelo kako na svemirsko vrijeme utječu nasilni događaji na Suncu", rekao je dr. Sc. Tai Phan, također iz UC Berkeley, koautor časopisa Nature.
Solarni vjetar je struja električno nabijenih čestica (elektrona i iona) koje se neprekidno puše sa Sunca (Slika 1). Solarni vjetar prenosi energiju sa Sunca na Zemlju kroz magnetska polja koja nosi i svoju veliku brzinu (stotine milja / kilometara u sekundi). Tijekom silovitih solarnih događaja može doći do pucanja, poput Coronal Mass Ejections (CME), koji mogu izbaciti milijardu tona elektrificiranog plina u svemir s milijunima kilometara na sat.
Zemlja ima magnetsko polje koje se proteže u svemiru na desetke tisuća milja, okružujući planet i tvoreći zaštitnu barijeru za čestice i puknuta magnetska polja koja Sunce puše prema njemu tijekom CME-a. No, svemirske oluje, koje mogu ubaciti 1.000 milijardi vata - više od američkog ukupnog električnog kapaciteta - u magnetsko polje Zemlje, ukazivale su da štit nije neprobojan.
1961. dr. Jim Dungey s Imperial Collegea u Velikoj Britaniji predvidio je da bi se u magnetskom štitu mogli pojaviti pukotine kada solarni vjetar sadrži magnetsko polje koje je orijentirano u suprotnom smjeru od dijela Zemljine polja. U tim bi se krajevima dva magnetska polja međusobno povezala procesom poznatim kao "magnetska rekonekcija", stvarajući pukotinu u štitu kroz koju bi mogle strujati električno nabijene čestice solarnog vjetra. (Slika 2 prikazuje nastanak pukotina, a Animacija 1 prikazuje kako čestice solarnog vjetra prolaze kroz pukotinu slijedeći nevidljive magnetske polja.) Godine 1979, dr. Goetz Paschmann, iz Instituta Max Planck za izvanzemaljsku fiziku, Njemačka, otkrio je pukotine. korištenjem svemirske letjelice International Sun Earth Explorer (ISEE). Međutim, budući da je ovaj svemirski brod samo kratko prolazio kroz pukotine tijekom svoje orbite, bilo je nepoznato jesu li pukotine privremena obilježja ili jesu li stabilne dugotrajno.
U novim promatranjima, satelit Imager za magnetnu pauzu za globalno istraživanje Aurore (IMAGE) otkrio je područje gotovo veličine Kalifornije u gornjoj arktičkoj atmosferi (ionosferi) gdje je "protonska" aurora veličine 75 megavata satima planula (slika 4). Ova aurora, dovoljno energična da napaja 75 000 domova, razlikovala se od vidljive aurore poznate kao Sjeverno i Južno svjetlo. Stvorena je od teških čestica (iona) koji udaraju u gornju atmosferu i uzrokuju je da emitira ultraljubičastu svjetlost, koja je ljudskom oku nevidljiva, ali je otkrila Far Ultraljubičastim slikama na IMAGE. (Slika 6 i animacija 4 prikazuju IMAGE-ova opažanja proton-aurore).
Dok je aurora snimala IMAGE, 4-satelitska satelitska konstelacija letjela je daleko iznad IMAGE-a, izravno kroz pukotinu, i otkrila ione sunčevog vjetra kako struji kroz (slika 5). Ti bi se ioni solarnog vjetra normalno odbili od Zemljinog štita (Slika 3), pa je Klasterovo opažanje pokazalo da postoji pukotina. Tok struje sunčevih vjetrova bombardirao je našu atmosferu u upravo onom području gdje je IMAGE vidio protonsku auroru. Činjenica da je IMAGE mogao vidjeti protonsku auroru više od 9 sati, sve dok IMAGE nije napredovao u svojoj orbiti do mjesta gdje nije mogao promatrati auroru, implicira da je pukotina ostala neprekidno otvorena. (Animacija 2 prikazuje kako su svemirske letjelice radile zajedno kako bi otkrile pukotinu.) Procjenjujući iz podataka IMAGE i klastera, pukotina je bila dvostruko veća od Zemlje na granici našeg magnetskog štita, oko 38 000 milja (60 000 km) iznad planeta površinski. Kako se magnetsko polje konvergira prilikom ulaska na Zemlju u polarnim područjima, pukotina se suzila na približno veličinu Kalifornije dolje u blizini gornje atmosfere.
IMAGE je NASA-in satelit pokrenut 25. ožujka 2000. kako bi pružio globalni prikaz prostora oko Zemlje pod utjecajem zemljinog magnetskog polja. Klasterski sateliti, koje je sagradila Europska svemirska agencija i pokrenuli 16. srpnja 2000., izrađuju trodimenzionalnu kartu zemljinog magnetskog polja.
Izvorni izvor: NASA News Release
