Nalaz: Tim sa Kjoto univerziteta otkrio je da je jutarnja strana magnetosfere negativna, a večernja pozitivna — suprotno dugogodišnjim modelima.
Metod: Analiza podataka NASA-ine MMS misije i detaljne računarske simulacije potvrdile su obrt polariteta u ekvatorijalnim regionima.
Zaključak: Obrt nastaje zbog kretanja plazme i suprotne orijentacije magnetnih linija; otkriće može unaprediti prognoze svemirskog vremena i zaštitu tehnologije.
Naučnici koji proučavaju Zemljino magnetno polje otkrili su da električni „otkucaji" magnetosfere teku u smeru suprotnom od onog koji su dugo predviđali klasični modeli. Ovo saznanje dolazi iz kombinacije novih satelitskih merenja i detaljnih računarskih simulacija i može poboljšati prognoze svemirskog vremena koje utiče na satelite, elektrodistributivne mreže i komunikacione sisteme.
Zemlju okružuje magnetosfera — ogromna „mehurićasta" zavesa koja štiti planet od solarnog vetra, toka naelektrisanih čestica sa Sunca. Dosadašnja, pojednostavljena slika govorila je da je jutarnja (dawn) strana magnetosfere pozitivno naelektrisana, a večernja (dusk) negativno. Tim sa Kjoto univerziteta, na čelu sa profesorom Yusukeom Ebiharom, pokazao je suprotno: jutarnja strana je pretežno negativna, dok je večernja pozitivna.
Istraživači su analizirali podatke sa NASA-ine misije Magnetospheric Multiscale (MMS), koja detaljno proučava proces magnetne rekonekcije — način na koji se Sunčeva i Zemljina polja „spajaju" i naglo oslobađaju energiju u blizini Zemlje. Pored toga, sproveli su visokorezolutne računarske simulacije uslova stalnog solarnog vetra. Kombinacija merenja i simulacija potvrdila je da, dok polarne oblasti pokazuju očekivane polaritete, ekvatorijalne regije magnetosfere imaju obrnut raspored naboja na velikom prostoru.
„Električna sila i raspodela naboja su oba posledica, a ne uzrok, kretanja plazme", rekao je Ebihara.
Obrt se može objasniti dinamikom plazme — kada Sunčeva energija pogodi magnetosferu, plazma se pokreće i vrti oko planete. Na večernjoj strani plazma teče u smeru kazaljke na satu i usmerava se ka polovima. Istovremeno, linije Zemljinog magnetnog polja idu od Južne ka Severnoj hemisferi — uzdižući se u ekvatorijalnoj ravni i spuštajući se bliže polovima. Suprotno usmereni pokreti plazme i magnetnih linija menjaju mesto nakupljanja električnog naboja, što stvara opaženi „obrt" polariteta u različitim regionima.
Ovo otkriće dodaje važnu nijansu modelima toka energije iz Sunca u Zemljinu gornju atmosferu i može doprineti preciznijem predviđanju svemirskog vremena. Bolje razumevanje raspodele naboja u magnetosferi pomaže pri zaštiti satelita i kritične infrastrukture, a može biti primenljivo i pri tumačenju magnetosfera drugih planeta kao što su Jupiter i Saturn.
Izvor: Rad tima Y. Ebihare objavljen u Journal of Geophysical Research: Space Physics; podaci NASA-ine MMS misije.
Pomozite nam da budemo bolji.
