הרושם של האמן ממערבולת המיקרו שרואה אשכול. אשראי תמונה: ESA לחץ להגדלה
הודות למדידות שביצעו משימת אשכול ESA, צוות מדענים אירופיים זיהה אבני-מיקרו-אבקיות במגנטוספרה של כדור הארץ.
סערת מערבולת כזו בקנה מידה קטן, אשר ניבאה את קיומה באמצעות מודלים מתמטיים, לא נצפתה בעבר בחלל. התוצאות אינן רלוונטיות רק לפיזיקת החלל, אלא גם ליישומים אחרים כמו מחקר על היתוך גרעיני.
ב- 9 במרץ 2002, חצו ארבעת לווייני האשכולות, שטסו במתכונת טטרהדרלית במרחק של 100 קילומטרים אחד מהשני, את הכוס הצפוני המגנטי? כאשר הם גילו את תגליתם. חבלים מגנטיים הם האזורים מעל הקטבים המגנטיים שבהם קווי השדה המגנטי המקיפים את כדור הארץ יוצרים משפך מגנטי.
הכיסים המגנטיים הם שני האזורים החשובים במגנטוספרה של כדור הארץ, שם הרוח השמשית? - זרימה קבועה של חלקיקים טעונים הנוצרים על ידי השמש החוצה את כל מערכת השמש - יכולה לגשת ישירות לשכבה העליונה של האטמוספרה של כדור הארץ (היונוספרה).
כמויות גדולות של פלזמה (גז של חלקיקים טעונים) ואנרגיה מועברות דרך אלה ואחרות נגישות? אזורים, כדי לחדור למגנטוספרה - מגן ההגנה הטבעי של כדור הארץ. רק פחות מאחוז מכל האנרגיה שמובילה הרוח השמש ופוגעת במגנטוספרה בכדור הארץ, למעשה מצליחה להתגנב, אך היא עדיין יכולה להשפיע משמעותית על מערכות ארציות, כמו רשתות טלקומוניקציה וקווי חשמל.
החומר הסולארי המתגנב פנימה מייצר סערה בפלזמה שמקיפה את כדור הארץ, דומה לזה בנוזלים אך עם כוחות מורכבים יותר מעורבים. סערה כזו נוצרת למשל באזורי המעבר בין שכבות פלזמה בצפיפות וטמפרטורה שונים, אך מנגנוני ההיווצרות שלה עדיין לא ברורים לחלוטין.
הסערה קיימת בקנה מידה שונה, בין אלפים בודדים לקילומטרים ספורים. עם רב-נקודה באתר? המדידות, ארבעת לווייני האשכול דיווחו בשנת 2004 על קיומה של סערה גדולה בהיקף - מערבולות ברוחב של עד 40,000 ק"מ, באגף "המגנטופוזה"? (שכבת גבול המפרידה בין המגנטוספרה לשטח הפנוי). התגלית החדשה של? מיקרו? סערה, עם מערבולות של כמאה קילומטרים בלבד, היא הראשונה במחקר הפלזמה המקיפה את כדור הארץ.
אשכול: כלי אבחון חסר תקדים
גילוי כזה הוא מאוד רלוונטי. לדוגמה, היא מאפשרת למדענים להתחיל לקשר בין סערות קטנות וגדולות, ולהתחיל לשאול כיצד היא נוצרת ומה הם הקשרים. למשל, מהם המנגנונים הבסיסיים המניעים ועיצוב הסערה? כמה מערבולות תורמות להובלת מסה ואנרגיה דרך שכבות גבול? האם נדרשים מערבולות קטנות כדי ליצור גדולים? או לעומת זאת האם מערבולות גדולות מפזרות את האנרגיה שלהן ויוצרות מפל של קטנות יותר?
בניסיון לענות על שאלות אלה, אשכול הוא כלי אבחון חסר תקדים עבור המפה התלת ממדית הראשונה של הסביבה הקרובה לכדור הארץ, כאשר יוצא הדופן שלה ניתן על ידי תצפיות בו-זמניות רב-חלליות. האשכול עושה מהפכה בהבנתנו את הדרכים והמנגנונים שבהם פעילות השמש משפיעה על כדור הארץ.
חוץ מזה, המחקר של אשכול על הסערה בפלזמת כדור הארץ, עם הדינמיקה והאנרגיות הכרוכות בכך, תורם לקידום התיאוריות הבסיסיות בפלסמה. זה לא רק חשוב באסטרופיזיקה, אלא גם בכל הנוגע להבנה וטיפול בפלזמה במעבדות, בהתחשב באנרגיות הגבוהות הכרוכות בכך. זה רלוונטי במיוחד למחקר על היתוך גרעיני.
לדוגמא, נתוני האשכול משלימים את המחקר על פיזיקת פלזמה בפרויקט ITER הבינלאומי, צעד ניסיוני בו מעורבים מספר מכוני מחקר ברחבי העולם עבור תחנות הכוח לייצור החשמל של מחר. מהבחינה הזו, על ידי בדיקה למגנטוספרה, לאשכול יש גישה חופשית למעבדה הטבעית הפתוחה היחידה? למחקר פיזיקת פלזמה.
המקור המקורי: פורטל ESA
