Volle Null: Magnetische Sturmtotzone

Volle Null: Magnetische Sturmtotzone
Volle Null: Magnetische Sturmtotzone
Anonim

Ein dreidimensionales Bild des „Tanzens“des Magnetfelds in der kosmischen Nähe der Erde, ein Phänomen, das als magnetische Rekonnektion bekannt ist, wurde erstellt. Es ist an der Entstehung von Sternen, dem Auftreten von Explosionen auf der Sonne und an der Wechselwirkung des Sonnenwindes mit unserem Planeten beteiligt.

Cluster-Satellitenkonstellation
Cluster-Satellitenkonstellation
Magnetische Wiederverbindung - Schritt für Schritt
Magnetische Wiederverbindung - Schritt für Schritt
X-förmiger magnetischer Nullpunkt
X-förmiger magnetischer Nullpunkt
Magnetische Wiederverbindung auf einer Linie, die zwei magnetische Nullen verbindet
Magnetische Wiederverbindung auf einer Linie, die zwei magnetische Nullen verbindet

Cluster

Magnetic Reconnection - spontane "Wiederverbindung" magnetischer Feldlinien. Im zeitlichen Wandel können sich einzelne Kraftlinien annähern, so dass es zu ihrer Rekombination kommt – ein Bruch und eine neue Wiedervereinigung. Da sich Plasma unter dem Einfluss gerade elektrischer und magnetischer Felder durch den Weltraum bewegt, kann eine Wiederverbindung dazu führen, dass sich zuvor nicht zusammenhängende Plasmaströme miteinander vermischen. Es ist dafür verantwortlich, die Energie des Magnetfelds in die Energie sich bewegender Teilchen umzuwandeln - glühende Plasmastrahlen. Auch auf der Erde sind die Auswirkungen von Reconnection-Prozessen zu spüren, da sie den Betrieb von Telekommunikationssatelliten direkt beeinflussen. Es gibt jedoch einen sichtbareren Effekt - viel hellere Bilder der Aurora.

Im Oktober 2001 durchquerte eine Gruppe von vier Satelliten der Cluster-Mission die Region des "Schwanzes" des Erdmagnetfelds. Hier, 110.000 km über der Oberfläche des Planeten, zeichneten sie 15 Minuten lang den Prozess der magnetischen Wiederverbindung auf. Es zeigte sich, dass in diesem Fall die Feldlinien ein X-förmiges geometrisches Gebilde namens „magnetischer Nullpunkt“bilden – das ist sozusagen das Epizentrum, das ruhige „Auge“eines magnetischen Sturms. Eine Analyse der erstellten zweidimensionalen Karte des Magnetfelds, der Plasmadichte und ihrer Bewegung zeigte, dass die Satelliten nur eine "Null" in der Wiederverbindungsregion beobachteten.

Aber die Wissenschaftler brauchten fast fünf Jahre, um eine dreidimensionale Struktur des gesamten Prozesses zu erstellen. Bei der Untersuchung dreidimensionaler Daten mit hoher zeitlicher Auflösung fanden sie heraus, dass während einer heftigen Wiederverbindung tatsächlich zwei Magnetfelder gebildet werden - und der Prozess der Rekombination von Feldlinien nur auf der sie verbindenden Linie stattfindet. Auf einer flachen Karte verschmolzen zwei Nullen einfach zu einer. Beachten Sie, dass dieses Ergebnis vor 20 Jahren theoretisch vorhergesagt wurde.

Das Verständnis der Phänomene der Wiederverbindung magnetischer Felder ist äußerst wichtig. Sie sind auch verantwortlich für das Auftreten riesiger Jets, die von einigen Sternen ausgestoßen werden, und für das Auftreten unkontrollierter Wirbel während des thermonuklearen Prozesses. Wissenschaftler beabsichtigen, die Suche nach "Magnetfeldern" in anderen Bereichen der Wiederverbindung fortzusetzen, um zu verstehen, warum es kein Zufall ist, dass ihre Beteiligung an einem solchen "Sch alten" von Feldlinien erfolgt.

Das Magnetfeld ist verantwortlich für die Existenz des Helioschilds - lesen Sie darüber: "Geheimnisse der Heliosphäre", und für die Entstehung der stärksten relativistischen Strömungen - Jets: "Plasmahülsen".

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