Så fristende det kan være å tenke på rommet som tomt, kunne ingenting være lenger fra sannheten. Samspill mellom usynlige krefter skaper faktisk all slags vær i rommet utenfor atmosfæren hele tiden, fra stråling produsert av solen til magnetiske stormer. Nå for første gang har forskere fra NASA vært vitne til de grunnleggende kreftene som utløser en av de mest mystiske (og ødeleggende) formene for romfenomener de har kommet over.
Relatert innhold
- NASA Spies a Supernova's First Shockwave
Forskere mener at for det meste, jordens magnetiske felt gir oss beskyttelse mot ting som stråling og solvind, som ellers vil piske en ubeskyttet atmosfære bort. Fordi det beveger seg i motsatt retning av solens magnetiske felt, frastøter de hverandre. Imidlertid tilpasser en gang på en stund brøkdeler av de to magnetosfærene og vil kort kobles sammen. Selv om disse koblingene er kortvarige, skaper de kraftige energiutbrudd, rapporterer Maddie Stone for Gizmodo .
Jim Burch, visepresident for romfarenskap og ingeniørfag ved Southwest Research Institute, forteller til Loren Grush for The Verge, "når de to magnetfeltene kobles sammen, så lar solenergien strømme rett inn i magnetosfæren." "Det setter hele feltet i gang."
Når disse forbindelsene oppstår, strømmer utbrudd av høyt energiserte partikler fra solen rett fra stjernen vår inn i jordas magnetfelt. Resultatet kan variere fra nedlagte kraftnett og deaktiverte satellitter til å utløse auroraer og geomagnetiske stormer i jordens atmosfære. Mens forskere har vært vitne til effektene av magnetisk tilkobling i flere tiår, er fenomenet ekstremt vanskelig å studere i laboratoriet fordi det skjer veldig raskt og i en liten skala, rapporterer Daniel Clery for tidsskriftet Science . Samtidig har ikke tidligere forsøk på å få et glimt av disse hendelsene med satellitter fungert fordi enhetene ikke var raske nok.
"Fra tidligere satellitters målinger vet vi at magnetfeltene fungerer som en sprettert og sender protonene til å akselerere, " sa Burch i en uttalelse. "Det tiår gamle mysteriet er hva gjør elektronene, og hvordan kobler de to magnetfeltene sammen. Satellittmålinger av elektroner har vært for trege med en faktor på 100 til å prøve det magnetiske tilkoblingsområdet."
For å prøve å være vitne til en magnetisk tilkobling igjen i aksjon, arbeidet Burch og hans kolleger med NASA for å utvikle fire romskip som ble sendt til bane rundt jorden. Rommet er kalt Magnetospheric Multiscale (MMS) -oppdraget, og romfartøyet inneholder sensitive instrumenter som er i stand til å måle bevegelsen av ionerelektroner så vel som forvrengninger i jordens magnetfelt forårsaket av fenomenet, melder Cleary. De slapp å vente lenge: Satellittene ble skutt inn i bane i mars 2015 og registrerte en magnetisk tilkobling neste oktober.
Ved å ta målinger av fenomenet hvert 30. millisekund, var forskerne i stand til å lære mye om hvordan energi overføres under tilkobling. De innså også at kraften som genereres under magnetisk tilkobling er et resultat av at elektroner blir overladet under energioverføringen, melder Stone.
"Dette er verdifull innsikt, " forteller Amitava Bhattacharjee, astrofysiker fra Princeton University som ikke var involvert i studien, forteller Grush. "Den tester fortidens teori, og viser absolutt at visse funksjoner faktisk ble spådd av teori."
Med disse nye dataene håper forskere at magnetisk tilkobling vil kaste nytt lys over romværet, stjerner med sterke magnetfelt og til og med magnetiske miljøer i jordbundne atomreaktorer, skriver Stone. En dag kan forskere til og med være i stand til å forutsi når magnetisk tilkobling vil oppstå.
"Hvis du forstår den underliggende fysikken som driver romvær, " sier Burch til Grush. "Jeg regner med at du kan gjøre en bedre jobb med å forutsi uvær."
