Af og til løsner en pludselig energipuls i Jordens magnetosfære bare løs. Hvad er en geomagnetisk underform, og hvad gør den?
Selvom vi har kendt dem i årevis, har den nøjagtige proces bag en geomagnetisk underform været et mysterium ... et, der løses med data fra missioner som ESAs Cluster-rumfartøj. Jorden bades løbende i indkommende lag elektroner og protoner - produktet fra en aktiv sol. Disse stærkt aktiverede partikler er simpelthen en del af solvindene, der strømmer fra koronale huller og endda kraftige sprængninger fra begivenheder som koronal masseudsprøjtning. For det meste er vi afskærmet af magnetosfæren - men sommetider slipper en lille smule af og samles i magnetkassen - opbevaret som en batteriopladning. På et tidspunkt frigives det ... og når det sker, arrangerer det vores magnetfeltlinjer. Energien leder sig derefter langs disse linjer som et glødetråd i en pære. Når watt rammer ventilatoren? Wow… Vi har polær aurora!
Det er ikke et nyt koncept, men der har aldrig været nogen klar forståelse af, hvor disse geomagnetiske storme stammer fra. Kommer de fra en pludselig forstyrrelse af elektrisk strøm omkring 64 000 km fra planeten? Eller oprettes en proces, der kaldes magnetisk genforbindelse, der forekommer meget længere nede på magnetot, i en afstand af omkring 125 000 - 200 000 km? Hvis du husker vores nylige undersøgelse af Alfven-bølger, kender du de aktuelle konsensuspunkter over genforeningsteorien. Men der er kun et problem. Alfven-bølger er langsomme bevægelser og kører med en genforbindelseshastighed på ca. 250 sekunder. Det, vi ser, er en begivenhed, der finder sted cirka 60 sekunder efter forbindelsen igen ... og fødslen af en ny bevægelse. Den kinetiske Alfven-bølge (KAW).
”Vi kørte et meget simpelt system og simulerede, hvordan genforbindelseshændelsen frigav energi i plasmanavet med ladede partikler,” sagde Shay. ”Vi ledte efter en hurtigere mekanisme til udbredelse af signalet fra eksplosionen end Alfven-bølgerne, der allerede var almindeligt anerkendt.”
I modsætning til sin forgænger, der motiverer både ioner og elektroner, begejstrer KAW kun elektronet og bevæger dem gennem plasmaet med dobbelt så høj hastighed. Gennem simuleringer er det bevist, at den kinetiske Alfven-bølge kunne gydes ved genforbindelse, bevæge sig væk fra eksplosionen og aktivere aurora. Dataene blev returneret af Fluxgate Magnetometer (FGM) og Electric Fields and Waves (EFW) instrumentet og fundet af Jonathan Eastwood, en forskningsstipendiat ved The Blackett Laboratory, Imperial College London.
”Jeg fandt 18 begivenheder, der fandt sted på det tidspunkt, hvor de fire rumfartøjer fløj gennem haleregionen,” sagde Dr. Eastwood. ”Det hurtige signal, der blev forudsagt af Michael Shay, dukkede op i Cluster-dataene, hvilket understøtter teorien om, at kinetiske Alfven-bølger, der blev genereret ved genforbindelse, hurtigt gav energi til aurorerne.”
”Det er snarere som hvad der sker i tordenvejr,” tilføjede han. ”Den hurtigt bevægende lyn blinker først, efterfulgt et stykke tid senere af de langsommere lydbølger i tordensklappen.”
Fantastisk at… kommer fra en underform!
Original historiekilde: ESA Science and Technology News. For yderligere læsning: Superalfvenisk forplantning af underforholdsforbindelsessignaturer og poynting Flux.
