שרטוט של האזורים השונים שבמגנטוספרה של כדור הארץ. לחץ להגדלה
חלליות האשכולות של ESA היו במקום הנכון ובזמן הנכון כאשר טסו באזור השדה המגנטי של כדור הארץ שמאיץ אלקטרונים במהירות של 1/100 מהירות האור. האזור נקרא אזור דיפוזיה האלקטרונית; גבול בעובי של כמה קילומטרים בלבד בין השדה המגנטי של כדור הארץ לשמש. במהלך שעה הוחלפו החלליות באזור דיפוזיה אלקטרונית, מכיוון שרוח השמש גרמה לשכבה זו לנוע קדימה ואחורה.
לווייני האשכול של ESA טסו באזורים בשדה המגנטי של כדור הארץ שמאיצים אלקטרונים לכמאת מהירות האור. התצפיות מציגות את מדעני האשכולות את הגילוי הראשון שלהן של אירועים אלה ומעניקות להן מבט בפרטי תהליך אוניברסלי המכונה חיבור מגנטי מחדש.
ב- 25 בינואר 2005, ארבע חלליות האשכול מצאו את עצמן במקום הנכון ובזמן הנכון: אזור בחלל המכונה אזור דיפוזיה אלקטרונית. זהו גבול בעובי של כמה קילומטרים בלבד שמתרחש בגובה של כ- 60 000 ק"מ מעל פני כדור הארץ. זה מסמן את הגבול בין השדה המגנטי של כדור הארץ לזה של השמש. השדה המגנטי של השמש נישא לכדור הארץ על ידי רוח של חלקיקים טעונים חשמלית, המכונה רוח השמש.
אזור דיפוזיה אלקטרונית הוא כמו מתג חשמלי. כאשר הוא מתהפך, הוא משתמש באנרגיה שנשמרה בשדות המגנטיים של השמש וכדור הארץ כדי לחמם את החלקיקים הטעונים חשמליים בסביבתו למהירויות גדולות. באופן זה הוא יוזם תהליך שיכול לגרום ליצירת האוראורה על פני כדור הארץ, בה חלקיקים טעונים מהירים מתנגשים עם אטומים אטמוספריים וגורמים להם לזהור.
יש גם צד מרושע יותר לאזורי דיפוזיה האלקטרונית. החלקיקים המואצים עלולים לפגוע בלוויינים על ידי התנגשות עמם וגורמים להצטברות מטענים חשמליים. הקצר הזה משמיד ציוד רגיש.
תשע-עשרה פעמים בשעה, רביעיית האשכולות מצאה את עצמה שקועה באזור דיפוזיה אלקטרונית. הסיבה לכך הייתה שרוח השמש הפילה את שכבת הגבול, וגרמה לו לנוע קדימה ואחורה. כל מעבר באזור דיפוזיה האלקטרונית נמשך 10-20 אלפיות שנייה בלבד לכל חללית ובכל זאת מכשיר ייחודי, המכונה מכשיר הסחף האלקטרוני (EDI), היה מהיר מספיק כדי למדוד את האלקטרונים המואצים.
התצפית חשובה מכיוון שהיא מספקת את המדידות המלאות ביותר עד כה לאזור דיפוזיה אלקטרונית. "אפילו המחשבים הטובים בעולם לא יכולים לדמות אזורי דיפוזיה אלקטרונית; פשוט אין להם את כוח המחשוב לעשות את זה ", אומר פורסט מוזר, אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, שהוביל את חקירת נתוני האשכול.
הנתונים יספקו תובנות שלא יסולא בפז על תהליך החיבור המגנטי מחדש. התופעה מתרחשת ברחבי היקום בסקאלות רבות ושונות, בכל מקום שיש שדות מגנטיים סבוכים. במצבים מורכבים אלה, השדות המגנטיים מתמוטטים מדי פעם לתצורות יציבות יותר. זהו החיבור מחדש ומשחרר אנרגיה דרך אזורי דיפוזיה אלקטרונית. בשמש, חיבור מגנטי מניע את התלקחויות השמש שמשחררות מדי פעם כמויות אדירות של אנרגיה מעל כתמי השמש.
לעבודה זו עשויה להיות גם השפעה חשובה על פיתרון צרכי האנרגיה בכדור הארץ. פיסיקאים גרעיניים המנסים לבנות מחוללי היתוך מנסים ליצור שדות מגנטיים יציבים בכורים שלהם, אך הם נפגעים מאירועי חיבור מחדש שהורסים את תצורתם. אם ניתן להבין את תהליך החיבור מחדש, יתבררו דרכים למנוע אותו בכורים גרעיניים.
עם זאת, זה עדיין טמון בעתיד. "עלינו לעשות הרבה יותר מדע לפני שנבין לחלוטין את החיבור מחדש", אומר מוזר, שמטרתו כעת להבין אילו תנאי רוח סולאריים מפעילים את אירועי החיבור מחדש ואת אזורי הפצת האלקטרונים הנלווים אליהם.
המקור המקורי: פורטל ESA
