Bộ tứ của các nhà theo dõi thời tiết không gian của ESA, Cluster, đã phát hiện ra các xoáy của vật liệu mặt trời bị đẩy lên cao trên Trái đất. Các khí quá nhiệt bị giữ lại trong các cấu trúc này có lẽ đang chui vào bong bóng từ tính của Trái đất?, Từ quyển. Khám phá này có thể giải quyết được một bí ẩn 17 năm về cách từ trường liên tục đứng đầu với các khí điện khí hóa khi nó phải đóng vai trò như một rào cản.
Từ trường của Trái đất là tuyến phòng thủ đầu tiên của hành tinh chúng ta chống lại sự bắn phá của gió mặt trời. Bản thân gió mặt trời được phóng ra từ Mặt trời và mang từ trường của Mặt trời trên khắp Hệ mặt trời. Đôi khi từ trường này được xếp thẳng hàng với Trái đất và đôi khi nó chỉ theo hướng ngược lại.
Khi hai lĩnh vực chỉ hướng ngược nhau, các nhà khoa học hiểu làm thế nào? Cửa? trong trường Trái đất có thể mở. Hiện tượng này, được gọi là "kết nối lại từ tính?, Cho phép gió mặt trời chảy vào và thu thập trong hồ chứa được gọi là lớp biên. Ngược lại, khi các trường được căn chỉnh, chúng sẽ tạo ra một rào cản không thể xuyên thủng đối với dòng chảy. Tuy nhiên, các phép đo tàu vũ trụ của lớp ranh giới, có từ năm 1987, đưa ra một câu đố vì chúng cho thấy rõ rằng lớp ranh giới đầy hơn khi các trường được căn chỉnh hơn so với khi không. Vậy gió mặt trời xâm nhập như thế nào?
Nhờ dữ liệu từ bốn tàu vũ trụ bay theo đội hình của nhiệm vụ Cluster của ESA, các nhà khoa học đã tạo ra một bước đột phá. Vào ngày 20 tháng 11 năm 2001, đội tàu Cụm đang đi vòng quanh từ phía sau Trái đất và vừa đến phía hoàng hôn của hành tinh, nơi gió mặt trời lướt qua từ trường của Trái đất. Ở đó, nó bắt đầu bắt gặp những cơn lốc khí khổng lồ ở nam châm, rìa ngoài? của từ quyển.
? Những xoáy này là những cấu trúc thực sự to lớn, khoảng sáu bán kính Trái đất ,? Hiroshi Hasegawa, Đại học Dartmouth, New Hampshire, người đã phân tích dữ liệu với sự giúp đỡ từ một nhóm đồng nghiệp quốc tế. Kết quả của họ đặt kích thước của các xoáy ở gần 40 000 km mỗi lần và đây là lần đầu tiên các cấu trúc như vậy được phát hiện.
Những xoáy này được gọi là sản phẩm của sự bất ổn Kelvin - Helmholtz (KHI). Chúng có thể xảy ra khi hai luồng liền kề đang di chuyển với tốc độ khác nhau, vì vậy một luồng đang trượt qua dòng kia. Những ví dụ điển hình cho sự bất ổn như vậy là những con sóng bị gió quất lên trên bề mặt đại dương. Mặc dù sóng KHI đã được quan sát trước đây, đây là lần đầu tiên các xoáy thực sự được phát hiện.
Khi sóng KHI cuộn lên thành một cơn lốc, nó sẽ được gọi là mắt của Kelvin Cat?. Dữ liệu được thu thập bởi Cluster đã cho thấy các biến thể mật độ của khí nhiễm điện, ngay tại thời điểm từ tính, chính xác như những gì được mong đợi khi đi qua mắt của Kelvin Cat?.
Các nhà khoa học đã yêu cầu rằng, nếu các cấu trúc này hình thành vào thời điểm từ tính, chúng có thể có thể kéo một lượng lớn gió mặt trời bên trong lớp ranh giới khi chúng sụp đổ. Một khi các hạt gió mặt trời được đưa vào phần bên trong của từ quyển, chúng có thể bị kích thích mạnh mẽ, cho phép chúng đập vào bầu khí quyển của Trái đất và làm phát sinh cực quang.
Phát hiện của cụm tăng cường kịch bản này nhưng không cho thấy cơ chế chính xác mà khí được vận chuyển vào bong bóng từ tính của Trái đất. Do đó, các nhà khoa học vẫn không biết liệu đây có phải là quá trình duy nhất để lấp đầy lớp ranh giới khi các từ trường được căn chỉnh hay không. Đối với những phép đo đó, Hasegawa nói, các nhà khoa học sẽ phải chờ đợi một thế hệ vệ tinh từ tính trong tương lai.
Nguồn gốc: ESA News Release
