Auroras vises tæt på polerne, når materiale fra solen interagerer med jordens magnetfelt. Klynge har bekræftet, at samspillet med jordens magnetosfære får strømme af gas, der kører mere end 300 km / sekund (186 miles / sekund), til at gå ned i atmosfæren, hvilket genererer det lysshow, vi ser.
ESAs Cluster-mission har etableret, at højhastighedsstrømme af elektrificeret gas, kendt som bursty bulk-strømme, i Jordens magnetfelt er bærere af afgørende mængder af masse, energi og magnetisk forstyrrelse mod Jorden under magnetiske underformer. Når der opstår substormer, rammer energiske partikler vores atmosfære, hvilket får aurorae til at skinne.
Sådanne farverige auroraer tænder regelmæssigt de højere breddegrader på den nordlige og sydlige halvkugle. De er hovedsageligt forårsaget af energiske elektroner, der spiraler ned på jordens magnetfeltlinjer og kolliderer med atmosfæriske atomer i ca. 100 kilometer højde. Disse elektroner kommer fra magnetotailen, et område i rummet på nattsiden af Jorden, hvor Solens partikler skyver Jordens magnetfelt i en lang hale.
I halens centrum er et tættere område kendt som plasmasheet. Voldelige ændringer af plasmaket kaldes magnetiske underformer. De varer op til et par timer og kaster på en eller anden måde elektroner og andre ladede partikler jordover. Bortset fra det smukke lysshow, ophidser underformer også Jordens ionosfære, der forstyrrer modtagelsen af GPS-signaler og kommunikation mellem Jorden og kredsløbssatellitter.
Et centralt spørgsmål om underformer har været at bestemme, hvordan de smider materiale jordover. De såkaldte 'Bursty Bulk Flows' (BBF'er), gasstrømme, der kører over 300 kilometer i sekundet gennem plasmaskemaet, blev opdaget i 1980'erne og blev en kandidatmekanisme.
Observationer antydede, at BBF'er var relativt små og varede typisk kun 10 minutter, hvilket rejste tvivl om, hvorvidt BBF'er kunne spille en vigtig rolle i det magnetiske substormfenomen. Der var også tvivl om, hvorvidt BBF'er fandt sted for alle underformer.
Nu er denne tvivl udfordret af en statistisk undersøgelse af BBF'er og magnetiske underformer af Dr. Jinbin Cao, Key Laboratory for Space Weather, CSSAR, Beijing, Kina sammen med amerikanske og europæiske kolleger.
Ved hjælp af observationer af det centrale plasmaskema, der blev indsamlet af tre satellitter af ESAs Cluster-mission i juli - oktober 2001 og 2002, fandt Cao og kolleger 67 undergrunde og 209 BBF'er. Da de kun anvendte observationer fra et enkelt rumfartøj, fandt de, at 78 procent af undergrundene er ledsaget af mindst en BBF. Ved kombinerede observationer fra tre ud af de fire Cluster-rumfartøjer opdagede de imidlertid, at 95,5 procent af underformerne er ledsaget af BBF'er. ”For første gang ser det ud til, at alle underformer er ledsaget af BBF'er”, siger Cao.
Et andet vigtigt resultat af dette arbejde er, at den gennemsnitlige BBF-varighed er længere end tidligere anslået. Enkelt satellitobservationer bekræftede tidligere resultater, at BBF-varigheden var ca. 10 minutter.
Ved at kombinere dataene fra tre af Cluster-rumfartøjet afslører observationerne imidlertid en gennemsnitlig varighed næsten dobbelt så lang: 18 minutter og 25 sekunder. Så igen blev det konstateret, at de flere rumfartøjsdata, som Cluster tilbyder, afslører mere om Jordens magnetiske miljø end data indsamlet af enkelt rumfartøj.
”Disse nye resultater fra klyngemissionen viser tydeligt, at observationer med flere punkter er nøglen til at forstå det magnetiske substormfenomen,” siger Philippe Escoubet, klynge og dobbeltstjerneprojektforsker for Det Europæiske Rumagentur.
Original kilde: ESA News Release
