انطباع الفنان عن الاضطراب الصغير الذي تراه الكتلة. حقوق الصورة: ESA اضغط للتكبير
بفضل القياسات التي قامت بها بعثة الكتلة التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، حدد فريق من العلماء الأوروبيين "أجهزة دقيقة" في الغلاف المغناطيسي للأرض.
مثل هذا الاضطراب الدوامي الصغير النطاق ، الذي تم التنبؤ بوجوده من خلال النماذج الرياضية ، لم يلاحظ من قبل في الفضاء. النتائج ليست ذات صلة فقط بفيزياء الفضاء ، ولكن أيضًا لتطبيقات أخرى مثل البحث في الاندماج النووي.
في 9 آذار / مارس 2002 ، كانت الأقمار الصناعية العنقودية الأربعة ، التي كانت تحلق في شكل رباعي السطوح على مسافة 100 كيلومتر من بعضها البعض ، كانت تعبر الحدود الشمالية المغناطيسية. عندما اكتشفوا. الحدود المغناطيسية هي مناطق فوق الأقطاب المغناطيسية حيث تشكل خطوط المجال المغناطيسي المحيطة بالأرض قمعًا مغناطيسيًا.
تعتبر النهايات المغناطيسية منطقتين مهمتين في الغلاف المغناطيسي للأرض حيث الريح الشمسية؟ - التدفق المستمر للجسيمات المشحونة التي تولدها الشمس والتي تعبر النظام الشمسي بأكمله - يمكن الوصول مباشرة إلى الطبقة العليا من الغلاف الجوي للأرض (الأيونوسفير).
يتم نقل كميات كبيرة من البلازما (غاز من الجسيمات المشحونة) والطاقة من خلال هذه وغيرها؟ المناطق ، لاختراق الغلاف المغناطيسي - الدرع الواقي الطبيعي للأرض. فقط أقل من واحد بالمائة من جميع الطاقة التي تحملها الرياح الشمسية وتضرب الغلاف المغناطيسي للأرض تمكن بالفعل من التسلل ، ولكن لا يزال يمكن أن يكون لها تأثير كبير على الأنظمة الأرضية ، مثل شبكات الاتصالات وخطوط الكهرباء.
تتسبب المواد الشمسية التي تتسلل في توليد اضطراب في البلازما المحيطة بالأرض ، على غرار تلك الموجودة في السوائل ولكن مع وجود قوى أكثر تعقيدًا. يتم إنشاء مثل هذا الاضطراب على سبيل المثال في مناطق الانتقال بين طبقات البلازما ذات الكثافة ودرجة الحرارة المختلفة ، ولكن آليات تكوينها ليست واضحة تمامًا حتى الآن.
الاضطراب موجود على نطاقات مختلفة ، من بضعة آلاف إلى بضعة كيلومترات عبر. مع الموقع؟ نقطة متعددة؟ القياسات ، أبلغت السواتل العنقودية الأربعة في عام 2004 عن وجود اضطراب واسع النطاق - دوامات يصل عرضها إلى 40000 كيلومتر ، في جناح "مغناطيسي". (طبقة حدودية تفصل الغلاف المغناطيسي عن الفضاء الحر). اكتشاف جديد؟ الصغير؟ الاضطراب ، الذي يبلغ قطره 100 كيلومتر فقط ، هو الأول في دراسة البلازما المحيطة بالأرض.
الكتلة: أداة تشخيصية غير مسبوقة
مثل هذا الاكتشاف وثيق الصلة للغاية. على سبيل المثال ، يسمح للعلماء ببدء ربط الاضطرابات الصغيرة والواسعة النطاق ، والبدء في التساؤل عن كيفية تكوينه بالفعل وما هي الروابط. على سبيل المثال ، ما هي الآليات الأساسية التي تدفع وتشكل الاضطراب؟ كم تساهم الدوامات في نقل الكتلة والطاقة عبر الطبقات الحدودية؟ هل هناك حاجة إلى دوامات صغيرة لتوليد رؤوس كبيرة؟ أو ، من ناحية أخرى ، هل تبدد الدوامات الكبيرة طاقتها وتخلق سلسلة من الأصغر؟
في محاولة للإجابة على هذه الأسئلة ، تعتبر الكتلة أداة تشخيصية غير مسبوقة لأول خريطة ثلاثية الأبعاد لبيئة الأرض القريبة ، ويتم تقديم استثنائية من خلال ملاحظاتها المتزامنة متعددة المركبات الفضائية. تُحدث الكتلة ثورة في فهمنا للطرق والآليات التي يؤثر بها النشاط الشمسي على الأرض.
إلى جانب ذلك ، فإن دراسة الكتلة للاضطراب في بلازما الأرض ، مع الديناميات والطاقات المعنية ، تساهم في تقدم النظريات الأساسية بشأن البلازما. هذا ليس مهمًا فقط في الفيزياء الفلكية ، ولكن أيضًا فيما يتعلق بفهم ومعالجة البلازما في المختبرات ، نظرًا للطاقات العالية المعنية. هذا مهم بشكل خاص للبحث عن الاندماج النووي.
على سبيل المثال ، تكمل بيانات الكتلة البحث في فيزياء البلازما في مشروع ITER الدولي ، وهي خطوة تجريبية تشمل العديد من معاهد البحث حول العالم لمحطات الطاقة المنتجة للغد في المستقبل. في هذا الصدد ، من خلال البحث في الغلاف المغناطيسي ، يمكن للكتلة الوصول المجاني إلى المختبر الطبيعي المفتوح الوحيد؟ لدراسة فيزياء البلازما.
المصدر الأصلي: ESA Portal
