ESA kosmoseaparaat Cluster asus õiges kohas õigel ajal, 15. septembril 2001. Andmete rikkalikkus aitab teadlastel paremini modelleerida Maa magnetosfääri ja Päikesetuule vahelist suhet ning ka teiste tähtede ja eksootiliste objektide ümbritsevaid magnetvälju koos teiste võimsad magnetväljad.
ESA kosmoselaevade tähtkuju on tabanud magnetilise härja silma. Neli kosmoseaparaati ümbritsesid piirkonda, milles Maa magnetväli ise spontaanselt ümber kujundas.
See on esimene kord, kui sellist vaatlust tehakse ja see annab astronoomidele ainulaadse ülevaate füüsilises protsessis, mis vastutab Päikesesüsteemis esineda võivate võimsaimate plahvatuste eest: magnetilise taasühendamise eest.
Kui vaadata triibumagneti ümber olevate rauaviilude staatilist mustrit, on raske ette kujutada, kui muutlikud ja ägedad magnetväljad võivad olla teistes olukordades.
Kosmoses käituvad magnetismi erinevad piirkonnad mõnevõrra nagu suured magnetilised mullid, millest igaüks sisaldab plasmana tuntud elektrifitseeritud gaasi. Kui mullid kohtuvad ja kokku surutakse, võivad nende magnetväljad puruneda ja uuesti ühenduda, moodustades stabiilsema magnetilise konfiguratsiooni. See magnetväljade taasühendamine tekitab osakeste joad ja soojendab plasma.
Ühendamise sündmuse keskmes peab olema kolmemõõtmeline tsoon, kus magnetväljad purunevad ja taasühenduvad. Teadlased nimetavad seda piirkonda nullpunktiks, kuid seni pole nad kunagi suutnud seda ühte positiivselt tuvastada, kuna see nõuab vähemalt nelja samaaegset mõõtmispunkti.
15. septembril 2001 möödusid neli Clusteri kosmoselaeva Maa taga. Nad lendasid neljakandilises formatsioonis, mille vahemaa kosmoselaevade vahel oli üle 1000 kilomeetri. Kui nad lendasid läbi Maa magnetvälja, mis ulatub meie planeedi öise külje taha, ümbritsesid nad ühte arvatavat nullpunkti.
Kosmoseaparaadi tagastatud andmeid on põhjalikult analüüsinud teadlaste rahvusvaheline meeskond, mida juhendavad dr C. Xiao Hiina teaduste akadeemiast, prof Pu Puki Pekingi ülikoolist, prof Wang Daliani tehnikaülikoolist. Xiao ja tema kolleegid kasutasid klastri andmeid nullinurga kolmemõõtmelise struktuuri ja suuruse tuletamiseks, paljastades üllatuse.
Nullpunkt eksisteerib ootamatus keerisestruktuuris, mille läbimõõt on umbes 500 kilomeetrit. "Seda iseloomulikku suurust pole kunagi varem vaatluste, teooria ega simulatsioonide käigus teatatud," ütlevad Xiao, Pu ja Wang.
See tulemus on klastri missiooni jaoks suur saavutus, kuna see annab teadlastele esimese pilgu taasühendamise protsessi südamesse.
Kogu universumis arvatakse, et magnetiline taasühendamine on põhiprotsess, mis juhib paljusid võimsaid nähtusi, nagu kaugetest mustadest aukudest põgenevad kiirgusjoad ja meie enda päikesesüsteemis asuvad võimsad päikesesähvatused, mis võivad vabastada rohkem kui miljardit energiat aatomipommid.
Väiksemas mahus võimaldab taasühendamine Maa magnetvälja päevapiiril päikesegaasi läbi viia, vallandades eritüüpi aurora, mida nimetatakse „prooton auroraks“.
Mõistmine, mis tekitab magnetilist taasühendamist, aitab teadlastel ka tuumasünteesi energia tootmiseks kasutada. Tokamaki termotuumasünteesi reaktorites röövivad spontaansed magnetilised konfiguratsioonid selle juhitavuse protsessi. Mõistes, kuidas magnetväljad uuesti ühenduvad, loodavad termotuumasünteesi teadlased, et suudavad kavandada paremaid reaktoreid, mis takistavad selle toimumist.
Olles tuvastanud ühe nullpunkti, loodab meeskond nüüd tuleviku härja silmi koguda, et võrrelda nullidega ja vaadata, kas nende esimesel tuvastamisel oli haruldane või tavaline konfiguratsioon.
Algne allikas: ESA pressiteade
