Kunstniku mulje Clusteri nähtud mikroturbulentsist Pildikrediit: ESA Pilt suuremalt
Tänu ESA klastrimissiooni mõõtmistele on Euroopa teadlaste meeskond tuvastanud Maa magnetosfääris mikro-pöörised.
Sellist väikesemahulist keerise turbulentsi, mille olemasolu ennustati matemaatiliste mudelite abil, pole kosmoses varem täheldatud. Tulemused pole olulised mitte ainult kosmosefüüsika, vaid ka muude rakenduste, näiteks tuumasünteesi uurimise jaoks.
9. märtsil 2002 ületasid neli klastri satelliiti, mis lendasid üksteisest 100 kilomeetri kaugusel tetraeedriliste moodustistena, põhjapoolsest magnetilisest künkast. kui nad avastasid. Magnetpunktid on magnetiliste pooluste kohal asuvad piirkonnad, kus Maad ümbritsevad magnetvälja jooned moodustavad magnetilise lehtri.
Magnetlõksud on Maa magnetosfääri kaks olulist piirkonda, kus päikesetuul? - Päikesest tekkinud pidev laetud osakeste voog, mis läbib kogu Päikesesüsteemi - pääseb otse Maa atmosfääri ülemisse kihti (ionosfääri).
Nendest ja teistest juurdepääsetavatest transporditakse suurtes kogustes plasma (laetud osakeste gaas) ja energiat. piirkondadesse, et tungida läbi magnetosfääri - Maa loodusliku kaitsekilbi. Ainult vähem kui üks protsent kogu energiast, mida päikesetuul kannab ja Maa magnetosfääri tabab, õnnestub tegelikult läbi hiilida, kuid sellel võib siiski olla oluline mõju maistele süsteemidele, nagu telekommunikatsioonivõrgud ja elektriliinid.
Sisse hiiliv päikeseenergia tekitab Maad ümbritsevas plasmas turbulentsi, sarnaselt vedelikega, kuid kaasab keerukamaid jõude. Selline turbulents tekib näiteks erineva tiheduse ja temperatuuriga plasmakihtide vahelise ülemineku piirkondades, kuid selle moodustumise mehhanismid pole veel täiesti selged.
Turbulents eksisteerib erineva skaalaga, alates tuhandest kuni mõne kilomeetrini. In situ? Mitmepunktiline? Mõõtmiste põhjal teatasid neli klastri satelliiti 2004. aastal magnetopausipausi küljel ulatusliku turbulentsi - kuni 40 000 kilomeetri laiuste keeriste - olemasolust. (piirkiht, mis eraldab magnetosfääri vabast ruumist). Uus avastus mikro? turbulents, mille pööriste pikkus on vaid 100 kilomeetrit, on esimene Maa ümbritseva plasma uurimisel.
Klaster: enneolematu diagnostikavahend
Selline avastus on väga asjakohane. Näiteks võimaldab see teadlastel alustada väikese ja suuremahulise turbulentsi seostamist ning hakata küsima, kuidas see tegelikult moodustub ja millised on ühendused. Mis on näiteks turbulentsi suunavad ja kujundavad põhimehhanismid? Kui palju annavad pöörised massi ja energia transpordile piirkihtide kaudu? Kas suurte tekitamiseks on vaja väikeseid pööriseid? Või teisest küljest, kas suured keerised hajutavad oma energia ja loovad väiksemate kaskaadi?
Püüdes neile küsimustele vastata, on Cluster enneolematu diagnostikavahend Maa-lähiümbruse esimese kolmemõõtmelise kaardi jaoks, selle erandlikkuse annavad mitmekordsete kosmoselaevade üheaegsed vaatlused. Klaster muudab revolutsiooni meie arusaamade kohta, kuidas ja kuidas Päikese aktiivsus Maad mõjutab.
Lisaks aitab klastri uurimus Maa plasma turbulentsi kohta koos dünaamika ja kaasnevate energiatega plasma põhiteooriate edenemisele. See pole oluline mitte ainult astrofüüsikas, vaid ka seoses plasma mõistmise ja käitlemisega laborites, arvestades sellega kaasnevat suurt energiat. See on eriti oluline tuumasünteesi uurimisel.
Näiteks täiendavad klastri andmed plasmafüüsika uuringuid rahvusvahelises ITER-projektis, mis on eksperimentaalne samm, mis hõlmab homse elektrit tootvate elektrijaamade jaoks mitmeid uurimisinstituute kogu maailmas. Sellega seoses on klastril magnetosfääri sondeerimise teel vaba juurdepääs ainsale avatud looduskeskkonna laborile? plasmafüüsika uurimiseks.
Algne allikas: ESA portaal
