Iga kord, kui impulss lööb vastu kilbi välispiiri - piirkonda, mida nimetatakse magnetopausiks -, löövad löögid läbi selle pinna ja peegelduvad siis tagasi, kui nad on magnetpooluste juurde jõudnud, nii nagu trumli nägu ripub, kui löökpillimängija seda peksab.
Ja (trummelrull) on see esimene kord, kui teadlased pakkusid 45 aastat tagasi välja magnetopausiks olemise-sarnase trummi idee, mille kohaselt tehnoloogia on nähtuse otse salvestanud, ütlesid teadlased.
Päevaäärne magnetosfäär, otse Maa ja Päikese vahel asuv magnetvälja külg, on tohutu koht. Tavaliselt ulatub see maakera päikesekiirgusest umbes 10-kordselt ehk umbes 41 000 miili (66 000 kilomeetrit), ütles uuringu juhtivteadur, Londoni kuninganna Mary ülikooli kosmoseplastide füüsik Martin Archer.
Liikumine magnetopausis võib mõjutada energia voogu Maa kosmosekeskkonnas, märkis Archer. Näiteks võib magnetopausi mõjutada päikesetuul, samuti laetud osakesed plasma kujul, mis päikese ära puhub. Need koostoimed magnetopausiga võivad omakorda kahjustada tehnoloogiat, sealhulgas elektrivõrke ja GPS-seadmeid.
Ehkki füüsikud olid teinud ettepaneku, et kosmoselaengud võivad vibreerida magnetopausil nagu trummel, polnud nad seda kunagi tegevuses näinud. Ambur teadis, et seda on keeruline tabada; oleks vaja mitut satelliiti õigel ajal õiges kohas (st just siis, kui magnetopaus oli tugeva impulsiga plahvatanud). Need satelliidid loodetavasti mitte ainult ei värina, vaid välistavad ka muud tegurid, mis võisid põhjustada trummilaineid või sellele kaasa aidata.
Archer ja tema meeskond polnud aga armetud ning uurisid nende trumlisarnaste võngete teooriat, võttes arvesse teatavaid keerukusi, mis algsest teooriast välja jäeti, rääkis Archer Live Science'ile. "See hõlmas kogu päevakülgse magnetosfääri realistlikumate mudelite ühendamist ja magnetosfääri reageerimise teravatele impulssidele globaalsete arvutisimulatsioonide läbiviimist."
Need mudelid ja simulatsioonid "andsid meile kontrollitavaid ennustusi, mida satelliitvaatlustes otsida," ütles ta.
Järgmisena koostasid teadlased "loetelu kriteeriumidest, mida oleks vaja selle trumli kohta üheselt mõistetavate tõendite esitamiseks", ütles Archer. Need kriteeriumid olid ranged ja nõudsid vähemalt nelja satelliidi olemasolu magnetosfääri piiri lähedal. Alles siis said teadlased koguda andmeid magnetosfääris liikuva impulsi, piiri liikumise ja signatuuri liikumise kohta, ütles ta.
Hämmastaval kombel langes kõik teadlaste jaoks paika. NASA missioonil Ajalugu sündmuste ja makroskaalade vastastikmõjude kohta alamormide (THEMIS) missioonil on viis identset andurit, mis uurisid aurora polarist ehk polaarpalvi. Need kosmoseaparaadid suutsid linnukesega märgistada kõik kastid, mida Archeril ja tema meeskonnal vaja oli, et kinnitada, et magnetosfäär vibreerib nagu trummel, ütles ta.
"Leidsime esimesed otsesed ja ühemõttelised vaatlusalused tõendid selle kohta, et magnetopaus vibreerib tugeva impulsiga löögi korral seisva lainekujul nagu trumm," ütles Archer. "Arvestades 45 aastat esialgsest teooriast, tehti ettepanek, et neid lihtsalt ei pruugi tekkida, kuid oleme näidanud, et need on võimalikud."
Archer kirjeldab leidu tema loodud videos üksikasjalikumalt.
Leiuks oli muusika Archeri kõrvu.
"Maa magnetväli on hiiglaslik muusikariist, mille sümfoonia mõjutab meid kosmose ilmaga suuresti," ütles ta. "Oleme teada, et puhkpillide analoogid ja keelpillid esinevad selle sees juba aastakümneid, kuid nüüd saame lisada ka löökpillid segu sisse."
Kuid neid vibratsioone kosmoses on põhimõtteliselt võimatu kuulda. "Meie tuvastatud sagedused - 1,8 ja 3,3 millihertsi - on üle 10 000 korra liiga madalad, et olla inimese kõrva jaoks kuuldavad," ütles Archer.
Veelgi enam, "kosmoses on nii vähe osakesi, et võnkumistega kaasnevad rõhud ei oleks kuulmekile liigutamiseks piisavalt tugevad," märkis ta. Andmete kuulamiseks pidid ta ja tema meeskond "manipuleerima tundlike instrumentide andmetega, mis paiknevad THEMIS-sondil, et muuta signaalid meie jaoks kuuldavaks."
Toimetaja märkus: Lugu parandati, et muuta megaherts sageduseks milliherts. Millihertz on tuhat korda väiksem kui Hertz, mistõttu on magnetopausi sagedused inimese kõrva kuulmiseks liiga madalad.
