NASA’nın ACE ve Wind ve ESA’nın Güneş parçacık jetleriyle karşılaşan Küme uzay aracını temsil eden bir grafik. İmaj kredisi: UC Berkeley Ayrıntı için tıklayınız
NASA ve Avrupa Uzay Ajansı uzay-hava sondalarından oluşan bir filo, Güneş ve Dünya arasındaki güneş rüzgârında muazzam bir elektrik yüklü parçacık jeti gözlemledi. Dünya'nın en az 200 katı genişliğindeki jet, “manyetik yeniden bağlanma” adı verilen bir süreçte manyetik alanların çatışmasıyla güçlendirildi.
güneş rüzgarında manyetik yeniden bağlanma
Bu jetler, Dünya üzerinde inşa edilen her şeyi cüce eden doğal parçacık hızlandırıcıların sonucudur. Bilim adamları, fiziğin temel yasalarını anlamak için atomları parçalamak için Dünya'ya kilometrelerce uzunluğunda parçacık hızlandırıcıları inşa ediyorlar.
Benzer yeniden bağlantı ile çalışan jetler Dünya'nın manyetik kalkanında meydana gelir ve uzay aracının yörüngesini devre dışı bırakabilen ve gezegenimizde ciddi manyetik fırtınalara neden olan ve bazen güç istasyonlarını bozan efektler üretir.
Yeni keşfedilen gezegenler arası jetler Dünya'nın manyetik kalkanında meydana gelenlerden çok daha büyük. Yeni gözlem, muazzam ölçeklerde manyetik yeniden bağlantının olabileceğini gösteren ilk doğrudan ölçümdür.
Manyetik yeniden bağlantının anlaşılması, güneş patlamaları (Güneş'in atmosferinde milyar megaton patlama), gama ışını patlamaları (egzotik yıldızlardan gelen yoğun radyasyon patlamaları) ve laboratuvar nükleer füzyonu gibi Evren'deki patlayıcı olayları anlamak için esastır. Tıpkı bir lastik bandın çok fazla büküldüğünde aniden kırabildiği gibi, manyetik yeniden bağlanma, stresli bir manyetik alandaki enerjinin, şekli değiştirdiğinde, parçacıkları (iyonlar ve elektronlar) hızlandırdığında aniden serbest bırakıldığı doğal bir süreçtir.
California Üniversitesi'nden sonuçların yazarı Dr. Tai Phan, “ACE, Wind ve Cluster gibi Sun-Earth bağlantı uzay aracının koordineli ölçümleriyle uzay ortamını benzeri görülmemiş ayrıntılarla ve üç boyutta keşfedebiliriz” diyor. Berkeley. “Dünyaya yakın uzay ortamı, Evrende meydana gelen patlayıcı manyetik olayların fiziğinin doğrudan ölçümlerini yapabileceğimiz tek doğal laboratuvar.” Phan’ın makalesi 12 Ocak'ta Nature dergisinde kapak makalesi olarak yer alıyor.
Güneş rüzgarı, Güneş'ten sürekli olarak üflenen elektrik yüklü (iyonize) gazın seyreltik bir akışıdır. Güneş rüzgarı elektriksel olarak yüklendiğinden, güneş manyetik alanlarını da taşır. Güneş'in farklı yerlerinden gelen güneş rüzgarı, farklı yönlere işaret eden manyetik alanlar taşır. Güneş rüzgârındaki manyetik yeniden bağlanma, zıt yönelimli manyetik alanların "tabakaları" birbirine bastırıldığında gerçekleşir. Bunu yaparken, tabakalar yeni bir manyetik çizgi geometrisi oluşturmak üzere imha edilen veya kırılan X şeklinde bir enine kesit oluşturmak üzere bağlanır. Farklı bir manyetik geometrinin oluşturulması, yeniden bağlanma bölgesinden akan geniş parçacık jetleri üretir.
Yakın zamana kadar, manyetik yeniden bağlanma çoğunlukla Dünya'nın dünyayı çevreleyen doğal manyetik kalkan olan “manyetosfer” de bildirildi. Gezegenimiz tarafından üretilen manyetik alan çizgilerinden oluşur ve bizi, güneş rüzgârını oluşturan yüklü parçacıkların, onları saptırarak sürekli akışından korur. Bununla birlikte, güneş rüzgarı tarafından taşınan gezegenler arası manyetik alan çizgileri Dünya'nın manyetik alan çizgilerine zıt yönde olduğunda, yeniden bağlanma tetiklenir ve güneş materyali Dünya'nın kalkanından kırılabilir.
Dünya'nın manyetosferinde ölçülen önceki bazı yeniden bağlanma olayları, fenomenin doğası gereği rastgele ve düzensiz olduğunu ve on binlerce kilometreden (mil) daha fazla uzanmadığını ileri sürdü. Bununla birlikte, "Bu keşif, yeniden bağlantının içsel olarak düzensiz olup olmadığı veya bunun yerine uzayda geniş bölgeler arasında çalışıp çalışamayacağı konusunda uzun süredir devam eden bir tartışmayı gündeme getiriyor," dedi. uzayda yeniden bağlanma araştırmasında öncüdür.
Manyetik yeniden bağlantının daha geniş resmi altı uzay aracı ne zaman ortaya çıktı? Avrupa Uzay Ajansı Kümesi uzay aracı ve NASA’nın Gelişmiş Kompozisyon Gezgini (ACE) ve Rüzgar probları? 2 Şubat 2002'de Dünya'nın manyetosferi dışındaki güneş rüzgârında uçuyorlardı ve bir şans keşfi yaptılar. Yaklaşık iki buçuk saatlik bir zaman zarfında, tüm uzay araçları, en büyük yeniden bağlanma olayının neden olduğu en az 2.5 milyon kilometre genişliğinde (yaklaşık 1.5 milyon mil veya yaklaşık 200 Dünya çapı) tek bir büyük püskürtme parçacığı akışı izledi. doğrudan ölçülür.
Phan, “Gözlenen yeniden bağlantı düzensiz olsaydı, bir veya daha fazla uzay aracı büyük olasılıkla hızlandırılmış bir parçacık akışıyla karşılaşmazdı” dedi. “Ayrıca, düzensiz ve rastgele yeniden bağlanma olayları, farklı yönlere yönlendirilmiş farklı uzay araçlarının tespit edilmesine neden olacaktı, bu durum böyle değildi.”
Uzay aracı jeti iki saatten fazla tespit ettiğinden, yeniden bağlanma en azından bu zaman aralığında neredeyse sabit olmalıdır. 27 büyük ölçekli yeniden bağlanma etkinliği daha mı? ilişkili jetlerle - dört tanesi 50'den fazla Dünya çapını veya 650.000 kilometreyi (yaklaşık 400.000 mil) uzatan ACE ve Wind tarafından tanımlandı. Bu ek veriler sayesinde ekip, güneş rüzgârına yeniden bağlamanın genişletilmiş ve istikrarlı bir fenomen olarak görüleceği sonucuna varabilir.
2 Şubat 2002 olayı daha büyük olabilirdi, ancak uzay aracı 200'den fazla Dünya çapıyla ayrılmamıştı, bu yüzden gerçek kapsamı bilinmiyor. İki yeni NASA görevi, bu olayların gerçek boyutunun ölçülmesine ve daha ayrıntılı olarak incelenmesine yardımcı olacaktır. Mayıs veya Haziran 2006'da başlatılması planlanan Güneş Karasal İlişkiler Gözlemevi (STEREO) görevi, 186 milyon mil (yaklaşık 300 milyon kilometre) kadar ayrılmış, Dünya'nın karşı taraflarında Güneş'in etrafında dönen iki uzay aracından oluşacak. Birincil görevleri Güneş'ten milyar ton elektrik yüklü gaz patlamaları olan Koronal Kütle Çıkarmalarını üç boyutta gözlemlemektir. Bununla birlikte, uzay aracı, manyetik alanları ve yüklü parçacıkları ölçen aletlerle güneş rüzgârında meydana gelen manyetik yeniden bağlanma olaylarını da tespit edebilecektir. 2013 yılında piyasaya sürülmesi planlanan Magnetosferik Çok Ölçekli misyonu (MMS), Dünya'nın manyetosferinde manyetik yeniden bağlanma nedeninin ayrıntılı çalışmalarını gerçekleştirmek için çeşitli Dünya yörüngelerinde dört özdeş uzay aracını kullanacak.
Orijinal Kaynak: NASA Haber Bülteni
