Mỗi khi một xung lực tấn công vào ranh giới bên ngoài của tấm khiên - một khu vực được gọi là từ trường - sẽ gợn qua bề mặt của nó và sau đó được phản xạ trở lại khi chúng chạm tới các cực từ, giống như mặt của một tiếng trống gợn sóng khi gõ một nhịp trống.
Và (trống cuộn) đây là lần đầu tiên kể từ khi các nhà nghiên cứu đề xuất ý tưởng từ tính giống như trống từ 45 năm trước rằng công nghệ đã ghi lại hiện tượng trực tiếp, các nhà nghiên cứu cho biết.
Từ trường ngày, bên của từ trường trực tiếp giữa Trái đất và mặt trời, là một nơi rộng lớn. Nó thường kéo dài khoảng 10 lần so với bán kính của Trái đất về phía mặt trời, tương đương khoảng 41.000 dặm (66.000 km), cho biết nhóm nghiên cứu nghiên cứu Martin Archer, một nhà vật lý không gian plasma tại đại học Queen Mary Đại học London.
Các chuyển động trong từ trường có thể tác động đến dòng năng lượng trong môi trường không gian của Trái đất, Archer lưu ý. Chẳng hạn, từ trường có thể bị tác động bởi gió mặt trời, cũng như các hạt tích điện dưới dạng plasma thổi ra mặt trời. Những tương tác này với từ tính, đến lượt nó, có khả năng làm hỏng công nghệ, bao gồm cả lưới điện và thiết bị GPS.
Mặc dù các nhà vật lý đã đề xuất rằng các vụ nổ từ không gian có thể làm rung chuyển từ trường như một cái trống, nhưng họ chưa bao giờ thấy nó hoạt động. Archer biết đây sẽ là một hiện tượng đầy thách thức để nắm bắt; người ta sẽ cần một vài vệ tinh ở đúng nơi, đúng thời điểm (nghĩa là, giống như từ trường được thổi với một xung lực mạnh). Những vệ tinh này, được hy vọng, sẽ không chỉ bắt được các rung động mà còn loại trừ các yếu tố khác có thể đã gây ra hoặc đóng góp cho các sóng giống như trống.
Nhưng Archer và nhóm của ông đã không nản lòng, và nghiên cứu lý thuyết về những dao động giống như trống này, có tính đến những phức tạp nhất định được bỏ qua từ lý thuyết ban đầu, Archer nói với Live Science. "Điều này liên quan đến việc kết hợp các mô hình thực tế hơn của toàn bộ từ trường ngày, cũng như chạy các mô phỏng máy tính toàn cầu về phản ứng của từ quyển đối với các xung sắc nét."
Những mô hình và mô phỏng này "đã cho chúng tôi những dự đoán có thể kiểm chứng để tìm kiếm trong các quan sát vệ tinh", ông nói.
Tiếp theo, các nhà khoa học đã biên soạn "một danh sách các tiêu chí sẽ được yêu cầu để đưa ra bằng chứng rõ ràng về chiếc trống này", Archer nói. Các tiêu chí này rất nghiêm ngặt và đòi hỏi phải có sự hiện diện của ít nhất bốn vệ tinh liên tiếp gần ranh giới từ quyển. Chỉ sau đó, các nhà nghiên cứu mới có thể thu thập dữ liệu về xung lực lái xe, chuyển động của ranh giới và âm thanh đặc trưng trong từ quyển, ông nói.
Thật đáng ngạc nhiên, mọi thứ rơi vào vị trí cho các nhà nghiên cứu. Lịch sử thời gian của các sự kiện và các tương tác vĩ mô của NASA trong nhiệm vụ Bão tố (THEMIS) có năm tàu thăm dò giống hệt nhau đang nghiên cứu cực quang, hay đèn cực. Những con tàu vũ trụ này đã có thể đánh dấu vào mỗi hộp mà Archer và nhóm của anh ta cần để xác nhận rằng từ trường rung động như một cái trống, ông nói.
"Chúng tôi đã tìm thấy bằng chứng quan sát trực tiếp và rõ ràng đầu tiên rằng từ trường rung động theo mô hình sóng đứng, giống như một cái trống, khi bị xung lực mạnh," Archer nói. "Trong 45 năm kể từ lý thuyết ban đầu, có ý kiến cho rằng đơn giản là chúng có thể không xảy ra, nhưng chúng tôi đã cho thấy chúng là có thể."
Archer mô tả phát hiện chi tiết hơn trong một video mà anh ta tạo ra.
Phát hiện là âm nhạc đến tai của Archer.
"Từ trường của Trái đất là một nhạc cụ khổng lồ có giao hưởng ảnh hưởng lớn đến chúng ta thông qua thời tiết không gian", ông nói. "Chúng tôi đã biết các chất tương tự với các nhạc cụ dây và gió xảy ra trong nó trong nhiều thập kỷ, nhưng bây giờ chúng tôi cũng có thể thêm một số bộ gõ vào hỗn hợp."
Tuy nhiên, về cơ bản không thể nghe thấy những rung động này trong không gian. "Các tần số chúng tôi đã phát hiện - 1,8 và 3,3 millihertz - có độ cao quá 10.000 lần so với âm thanh có thể nghe được bằng tai người", Archer nói.
Hơn nữa, "có rất ít hạt trong không gian, đến mức áp lực liên quan đến dao động sẽ không đủ mạnh để di chuyển màng nhĩ", ông lưu ý. Để nghe được dữ liệu, anh và nhóm của mình đã phải "thao tác dữ liệu từ các thiết bị nhạy cảm trên tàu thăm dò THEMIS để chuyển đổi tín hiệu thành thứ gì đó nghe được".
Lưu ý của biên tập viên: Câu chuyện đã được sửa chữa để thay đổi megahertz thành millihertz. Một millihertz nhỏ hơn một nghìn lần so với Hertz, đó là lý do tại sao tần số từ nam châm quá thấp để tai người nghe được.
