Dünya'nın manyetosferindeki farklı bölgelerin taslağı. Büyütmek için tıklayın
ESA'nın Küme uzay aracı, Dünya'nın manyetik alanının, elektronları ışık hızının yaklaşık 1 / 100'üne hızlandıran bir bölgesinden geçtiğinde doğru zamanda doğru yerdeydi. Bölge elektron difüzyon bölgesi olarak adlandırılır; Dünya'nın manyetik alanı ile Güneş'in arasında sadece birkaç kilometre kalınlığında bir sınır. Bir saat boyunca, uzay aracı bir elektron difüzyon bölgesinde yutuldu, çünkü güneş rüzgarı bu katmanın ileri geri hareket etmesine neden oluyordu.
ESA’nın Küme uyduları, Dünya’nın manyetik alanının, elektronları ışık hızının yaklaşık yüzde yüzüne kadar hızlandıran bölgelerinden aktı. Gözlemler, Küme bilim insanlarına bu olayları ilk tespit etmelerini sağlar ve onlara manyetik yeniden bağlanma olarak bilinen evrensel bir sürecin ayrıntılarına bir göz verir.
25 Ocak 2005'te, dört Küme uzay aracı kendilerini doğru zamanda doğru yerde buldu: bir elektron difüzyon bölgesi olarak bilinen bir alan bölgesi. Dünya yüzeyinden yaklaşık 60 000 kilometre yükseklikte meydana gelen, sadece birkaç kilometre kalınlığında bir sınırdır. Dünya'nın manyetik alanı ile Güneş'in alanı arasındaki sınırı işaret eder. Güneş’in manyetik alanı, güneş rüzgarı olarak bilinen elektrik yüklü parçacıkların rüzgarı ile Dünya'ya taşınır.
Bir elektron difüzyon bölgesi bir elektrik anahtarı gibidir. Çevrildiğinde, çevresindeki elektrik yüklü parçacıkları yüksek hızlara ısıtmak için Güneş'in ve Dünya'nın manyetik alanlarında depolanan enerjiyi kullanır. Bu şekilde, hızlı hareket eden yüklü parçacıkların atmosferik atomlarla çarpışıp parlamasını sağlayan Dünya'da aurora'nın yaratılmasına neden olabilecek bir süreç başlatır.
Ayrıca elektron difüzyon bölgelerine daha uğursuz bir taraf vardır. Hızlandırılmış parçacıklar, onlarla çarpışarak ve elektrik yüklerinin birikmesine neden olarak uydulara zarar verebilir. Bu kısa devre ve hassas ekipman yok.
Bir saat içinde on dokuz kez, Küme dörtlüsü kendilerini bir elektron difüzyon bölgesinde yuttu buldu. Bunun nedeni, güneş rüzgârının sınır katmanını tamponlaması ve ileri geri hareket etmesine neden olmasıdır. Elektron difüzyon bölgesinin her geçişi, her uzay aracı için sadece 10-20 milisaniye sürdü ve yine de Elektron Drift Aleti (EDI) olarak bilinen benzersiz bir alet, hızlandırılmış elektronları ölçmek için yeterince hızlıydı.
Gözlem önemlidir, çünkü bir elektron difüzyon bölgesinin henüz en eksiksiz ölçümlerini sağlar. “Dünyanın en iyi bilgisayarları bile elektron difüzyon bölgelerini simüle edemez; sadece bunu yapmak için bilgi işlem gücüne sahip değiller, ”diyor Küme verilerinin araştırılmasına öncülük eden California Üniversitesi, Berkeley'deki Forrest Mozer.
Veriler, manyetik yeniden bağlanma süreci hakkında çok değerli bilgiler sağlayacaktır. Bu fenomen, karışık manyetik alanların olduğu her yerde, birçok farklı ölçekte Evren boyunca meydana gelir. Bu karmaşık durumlarda, manyetik alanlar zaman zaman daha kararlı konfigürasyonlara dalar. Bu yeniden bağlanmadır ve elektron difüzyon bölgelerinden enerji açığa çıkarır. Güneşte, manyetik yeniden bağlanma, güneş lekelerinin üzerinde zaman zaman muazzam miktarda enerji açığa çıkaran güneş ışınlarını harekete geçirir.
Bu çalışma aynı zamanda Dünya üzerindeki enerji ihtiyaçlarının çözümünde de önemli bir etkiye sahip olabilir. Füzyon jeneratörleri oluşturmaya çalışan nükleer fizikçiler, reaktörlerinde kararlı manyetik alanlar yaratmaya çalışırlar, ancak yapılandırmalarını bozan yeniden bağlanma olaylarından rahatsız olurlar. Yeniden bağlanma süreci anlaşılabilirse, belki de nükleer reaktörlerde önleme yolları açıklığa kavuşacaktır.
Ancak, bu hala gelecekte yatıyor. “Yeniden bağlantıyı tam olarak anlamadan önce çok daha fazla bilim yapmamız gerekiyor,” diyor Mozer, şimdi hangi güneş rüzgarı koşullarının yeniden bağlantı olaylarını ve bunların Cluster tarafından görülen ilişkili elektron difüzyon bölgelerini tetiklediğini anlamak olan.
Orijinal Kaynak: ESA Portalı
