אשראי תמונה: נאס"א
חוקרים גילו כי עלולים להיווצר סדקים זמניים בשדה המגנטי של כדור הארץ שיכולים לאפשר לחלק מהאנרגיה של הרוח הסולארית לחמוק דרך הפרעות האלקטרוניקה והתקשורת. תצפיות אלה נעשו באמצעות הלוויין Imager עבור Magnetopause לווין Aurora Global Exploration (IMAGE), שעקב אחר אורורה גדולה במשך מספר שעות. לווייני האשכול של ESA טסו באותו מקום והבחינו בזרם של יונים המחליק דרך סדק שבדרך כלל היה צריך להיות מוסח על ידי המגנטוספרה של כדור הארץ.
סדקים עצומים בשדה המגנטי של כדור הארץ נותרו פתוחים במשך שעות, ומאפשרים לרוח השמש לזרום ולהניע מזג אוויר בחלל סוער, על פי תצפיות חדשות מלווייני ה- IMAGE וה- Cluster.
הסדקים התגלו בעבר אך כעת החוקרים יודעים שהם יכולים להישאר פתוחים לאורך תקופות ארוכות, במקום לפתוח ולסגור לפרקי זמן קצרים מאוד. תגלית חדשה זו על אופן פריצת המגן המגנטי של כדור הארץ צפויה לעזור לפיזיקאים בחלל להעריך טוב יותר את השפעות מזג האוויר בחלל קשה.
ד"ר הראלד פריי מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, מחבר ראשי של מאמר על מחקר זה שפורסם ב- 4 בדצמבר ב"טבע "," גילינו שהמגן המגנטי שלנו מפותח, כמו בית עם חלון תקוע במהלך סערה. . "הבית מסיט את רוב הסערה, אבל הספה הרוסה. באופן דומה, המגן המגנטי שלנו לוקח את סערות החלל, אבל אנרגיה מסוימת מחליקה ללא הפסקה דרך הסדקים שלה, לפעמים מספיק כדי לגרום לבעיות בלוויינים, תקשורת רדיו ומערכות כוח. "
"הידיעה החדשה לפיה הסדקים פתוחים לאורך תקופות ארוכות, במקום לפתוח ולסגור באופן ספורדי, יכולה להיות משולבת במודלים הממוחשבים של תחזית מזג האוויר בחלל כדי לחזות בצורה מדויקת יותר כיצד מזג האוויר בחלל שלנו מושפע מאירועים אלימים בשמש," אמר ד"ר טאי פן, גם של UC ברקלי, מחבר משותף למאמר Nature.
רוח השמש היא זרם של חלקיקים טעונים חשמלית (אלקטרונים ויונים) המפוצצים ללא הפסקה מהשמש (תמונה 1). רוח השמש מעבירה אנרגיה מהשמש לכדור הארץ דרך השדות המגנטיים שהיא נושאת ומהירותה הגבוהה (מאות מיילים / קמ"ש בשנייה). זה יכול להיפטר במהלך אירועים סולאריים אלימים, כמו פליטות המסה של העטרה (CME), שיכולים לירות מיליארד טונות של גז חשמלי לחלל במיליוני מיילים לשעה.
לכדור הארץ שדה מגנטי המשתרע בחלל עשרות אלפי מיילים, מסביב את כדור הארץ ויוצר מחסום מגן בפני החלקיקים והשדות המגנטיים החבוכים שהשמש מפוצצת לעברו במהלך CMEs. עם זאת, סערות חלל, שיכולות לזרוק 1,000 מיליארד וואט - יותר מיכולת ההפקה החשמלית הכוללת של אמריקה - לשדה המגנטי של כדור הארץ, העידו שהמגן לא היה אטום.
בשנת 1961, ד"ר ג'ים דאנג'י מהמכללה האימפריאלית, בריטניה, ניבא כי עלולים להיווצר סדקים במגן המגנטי כאשר רוח השמש הכילה שדה מגנטי המכוון בכיוון ההפוך לחלק משדה כדור הארץ. באזורים אלה, שני השדות המגנטיים היו מתחברים זה לזה דרך תהליך המכונה "חיבור מגנטי מחדש", ויוצרים סדק במגן דרכו יכולים לזרום החלקיקים הטעונים החשמליים של רוח השמש. (תמונה 2 ממחישה את היווצרות הסדק, וההנפשה 1 מראה כיצד חלקיקי הרוח הסולארית זורמים בסדק על ידי עקוב אחר קווי שדה מגנטיים בלתי נראים.) בשנת 1979, ד"ר גוץ פשמן, ממכון מקס פלאנק לפיזיקה חוצנית, גרמניה, זיהה את הסדקים באמצעות החללית הבינלאומית Sun Earth Explorer (ISEE). עם זאת, מכיוון שחללית זו עברה בקצרה בסדקים במהלך מסלולו, לא היה ידוע אם הסדקים היו תכונות זמניות או אם הם היו יציבים לאורך תקופות ארוכות.
בתצפיות החדשות, הלוויין Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) חשף אזור כמעט בגודל קליפורניה באטמוספירה העליונה הארקטית (יונוספרה), שם התלקחה אורורה "פרוטון" של 75 מגהאט במשך שעות (תמונה 4). אוראורה זו, אנרגטית דיה לשלטון 75,000 בתים, הייתה שונה מהאורורה הנראית המכונה אורות הצפון והדרום. הוא נוצר על ידי חלקיקים כבדים (יונים) שפגעו באטמוספירה העליונה וגורמים לו לפלוט אור אולטרה סגול, שאינו נראה לעין האנושית אך ניתן לזהות אותו על ידי ה- Imager Ultraviolet Far on IMAGE. (תמונה 6 ואנימציה 4 מציגות את התצפיות של IMAGE על אורוריית הפרוטון).
בזמן ההקלטה הוקלטה על ידי IMAGE, קבוצת הכוכבים של אשכול אשכול ארבעה לווינים התעופפה הרחק מעל IMAGE, היישר דרך הסדק, וגילתה יוני רוח סולאריים שזרימו (תמונה 5). בדרך כלל, יוני הרוח השמשיים הללו יוסבו על ידי מגן כדור הארץ (תמונה 3), כך שהתצפית של אשכול הראתה כי היה סדק. זרם יוני הרוח השמשיים זה שהפציץ את האטמוספירה שלנו באותו אזור בדיוק בו רואים IMAGE את אורוריית הפרוטון. העובדה ש- IMAGE הצליחה לראות את אוראורת הפרוטון במשך יותר מ- 9 שעות, עד ש- IMAGE התקדם במסלולו למקום בו לא הצליחה לצפות בהילה, מרמזת על כך שהסדק נותר פתוח ברציפות. (אנימציה 2 מראה כיצד החללית עבדה יחד כדי לחשוף את הסדק.) על פי נתוני ה- IMAGE וה- Cluster, היה הסדק כפול מגודל כדור הארץ בגבול המגן המגנטי שלנו, כ- 38,000 מיילים (60,000 ק"מ) מעל כדור הארץ משטח. מכיוון שהשדה המגנטי מתכנס עם כניסתו לכדור הארץ באזורים הקוטביים, הסדק הצטמצם לגודל קליפורניה בערך בסמוך לאטמוספרה העליונה.
IMAGE הוא לוויין של נאס"א ששוגר ב- 25 במרץ 2000 כדי לספק תצוגה עולמית של המרחב סביב כדור הארץ שהושפע מהשדה המגנטי של כדור הארץ. לווייני האשכולות, שנבנו על ידי סוכנות החלל האירופית והושקו ב- 16 ביולי 2000, יוצרים מפה תלת ממדית של השדה המגנטי של כדור הארץ.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של נאס"א
