Мисија Кластер ги мери турбуленциите во копнената магнетна средина

Мисија Кластер ги мери турбуленциите во копнената магнетна средина

Во илустрацијата се прикажани мисии на вселенски летала Кластер (погоре) и ТЕМИС (подолу) кои летаат низ магнетосејата на Земјата (турбулентен граничен регион помеѓу сончевиот ветер и магнетосферата на нашата планета)

За првпат, научниците успеаја да утврдат колку енергија се пренесува од големи до мали скали во магнетозијата - границата помеѓу сончевиот ветер и заштитниот магнетски меур на нашата планета. Податоците се собрани од Кластер и ТЕМИС за неколку години. Анализата покажа дека турбуленцијата е клучна, што го прави процесот 100 пати поефикасен отколку во сончевиот ветер.

Планетите на нашиот систем се измиени од сончевиот ветер - суперсоничен проток на високо-енергетски наелектризирани честички ослободени од главната ѕвезда. Неколку планети, вклучувајќи ги и нашите, се издвојуваат затоа што имаат магнетно поле - пречка за сончевиот ветер.

Тоа е контакт помеѓу магнетното поле на Земјата и ѕвездениот ветер кој ја создава сложената структура на магнетосферата. Ова е заштитно меур што ја заштитува планетата од повеќето опасни честички. Научниците успеаја доволно да ги проучуваат физичките процеси во плазмата на сончевиот ветер и магнетосферата. Но, сè уште има прашања во врска со односот помеѓу овие два медиуми и турбулентниот регион, наречен магнетозит.

За да се разбере како енергијата се пренесува од сончевиот ветер во магнетосферата, треба да се разбере што се случува во магнетосејот. Во ѕвездениот ветер, турбуленцијата влијае на дисипација на енергија од големи до мали скали, каде што плазма честичките се загреваат и забрзуваат до повисоки енергии.

Имаше сомневања дека истиот механизам треба да работи за магнетозит, но ова не може да се потврди. Плазмата на магнетосферата е повеќе турбулентна, таа е повеќе изложена на флуктуации на густината и повеќе компримирана од сончевиот ветер. Затоа, научниците само во последниве години биле во можност да развијат теоретски граници за проучување на физичките процеси во слична средина.

Мисија Кластер ги мери турбуленциите во копнената магнетна средина

Шематски илустрација на енергетски каскадни процеси во турбулентна плазма што се гледа во магнетосејот на Земјата

Научниците го проучуваа обемот на информации добиени од мисиите Кластер и ТЕМИС во 2007-2011 година. Применувајќи ги новосоздадените теоретски алатки, тие добија неверојатен резултат. Се покажа дека густината и магнетните флуктуации предизвикани од турбуленцијата во магнетосферата ја зголемуваат брзината со која енергијата паѓа од големи до помали скали 100 пати поефикасни отколку во сончевиот ветер. Анализата покажува дека приближно 10-13 J енергија на m 3 се пренесува секоја секунда. Покрај тоа, истражувачите добија емпириска корелација која ја поврзува стапката на дисипација на енергија во магнетошет со четврта сила од различна големина што се користи за проучување на движењето на течности (турбулентен Мах број).

Брзината е тешко да се утврди дали не се користат просторните сонди, но бројот на Мах е полесно да се пресмета со користење на далечински набљудувања на астрофизичка плазма која се наоѓа надвор од планетарните граници.

Научниците чекаат споредба на нивните наоди со мерење на плазма околу другите соларни планети. Ова е можно за мисии на Јуно (Јупитер) и идните летови до сателитите од Јупитер, како и Бепи Коломбо.

Коментари (0)
Популарни статии
Пребарување