ESAs kvartett af rumvejrsagere, Cluster, har opdaget virvler af udsendt solmateriale højt over Jorden. De overophedede gasser, der er fanget i disse strukturer, tunneler sandsynligvis deres vej ind i jordens magnetiske "boble", magnetosfæren. Denne opdagelse løser muligvis et 17-årigt mysterium om, hvordan magnetosfæren konstant fyldes op med elektrificerede gasser, når den skal fungere som en barriere.
Jordens magnetfelt er vores planets første forsvarslinie mod bombardementet af solvinden. Selve solvinden lanceres fra solen og bærer solens magnetiske felt i hele solsystemet. Nogle gange er dette magnetiske felt på linje med Jordens, og nogle gange peger det i den modsatte retning.
Når de to felter peger i modsatte retninger, forstår forskere hvordan? Døre? i Jordens felt kan åbnes. Dette fænomen, kaldet "magnetisk genforbindelse", giver solvinden mulighed for at strømme ind og samle sig i reservoiret kendt som grænselaget. Tværtimod, når markerne er på linje, skulle de udgøre en uigennemtrængelig barriere for strømmen. Rumfartøjsmålinger af grænselaget, der går tilbage til 1987, viser imidlertid et puslespil, fordi de tydeligt viser, at grænselaget er fyldigere, når felterne er på linje, end når de ikke er det. Så hvordan kommer solvinden ind?
Takket være dataene fra de fire formationsflyvende rumfartøjer fra ESAs Cluster-mission har forskere lavet et gennembrud. Den 20. november 2001 var Cluster-flotillaen på vej rundt bag Jorden og var lige ankommet til skumringssiden af planeten, hvor solvinden glider forbi Jordens magnetosfære. Der begyndte det at støde på gigantiske virvler af gas ved magnetopausen, den ydre kant? af magnetosfæren.
? Disse virvler var virkelig enorme strukturer, omkring seks jordradier på tværs ,? siger Hiroshi Hasegawa, Dartmouth College, New Hampshire, der har analyseret dataene med hjælp fra et internationalt team af kolleger. Deres resultater placerer størrelsen på hvirvlerne næsten 40 000 kilometer hver, og det er første gang sådanne strukturer er blevet opdaget.
Disse virvler er kendt som produkter af Kelvin-Helmholtz ustabilitet (KHI). De kan forekomme, når to tilstødende strømme kører med forskellige hastigheder, så den ene glider forbi den anden. Gode eksempler på sådanne ustabiliteter er bølgerne, der piskes op af vinden, der glider hen over havoverfladen. Selvom KHI-bølger var blevet observeret før, er dette første gang, at virvler faktisk opdages.
Når en KHI-bølge rulles op i en hvirvel, bliver den kendt som et "Kelvin Cat's øje". De data, der er indsamlet af Cluster, har vist densitetsvariationer af den elektrificerede gas lige ved magnetopausen, nøjagtigt som dem, der forventes, når man rejser gennem et? Kelvin Cat-øje.
Videnskabsmænd havde postuleret, at hvis disse strukturer skulle dannes ved magnetopausen, kunne de muligvis trække store mængder af solvinden inde i grænselaget, når de kollapser. Når solvindpartiklerne føres ind i den indre del af magnetosfæren, kan de ophidses kraftigt, så de kan smadre ind i Jordens atmosfære og give anledning til auroraerne.
Klyngens opdagelse styrker dette scenarie, men viser ikke den nøjagtige mekanisme, hvormed gassen transporteres ind i Jordens magnetiske boble. Forskerne ved således stadig ikke, om dette er den eneste proces til at fylde grænselaget, når magnetfelterne er på linje. Til disse målinger, siger Hasegawa, skal forskere vente på en fremtidig generation af magnetosfæriske satellitter.
Original kilde: ESA News Release
