هل أنت مستعد للرقص مع اكتشاف جديد؟ تلعب الأقمار الصناعية العنقودية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) نغمة تسريع الجسيمات الكونية - وهي أكثر كفاءة من التكهنات. من خلال احتضان مجموعة واسعة من الأهداف الفلكية ، تكشف الصور عن موجات صدمة حيث تواجه التدفقات الأسرع من الصوت من البلازما كل شيء من التدفق البطيء إلى قوة لا تقاوم.
ما الذي يحرك الأشياء؟ عندما يتعلق الأمر بمسرعات الجسيمات ، يحتاج شيء ما إلى إطلاقها. هنا على الأرض ، يستخدم مصادم الهادرون الكبير (LHC) الموجود في سيرن مجموعة من الآلات الصغيرة لإحداث الجسيمات المشحونة قبل إدخالها في التيار الرئيسي. في الفضاء ، تعمل الأشعة الكونية على أنها "التيار" ، لكنها ليست فعالة جدًا في تحديد الجسيمات في البداية. الآن كشفت مهمة الكتلة ESA ما يمكن أن يكون "مسرعات الجسيمات الطبيعية للفضاء".
أثناء تجوالها عبر موجة صدمة مغناطيسية ، وجدت الأقمار الصناعية العنقودية الأربعة نفسها مصطفة تمامًا مع المجال المغناطيسي. كانت محاذاة الفرصة المثالية هذه بمثابة الكشف - مما سمح للبعثة بتجربة الحدث بدقة لا تصدق على نطاق زمني قصير جدًا - واحد من 250 مللي ثانية أو أقل. ما ظهر من التحقيق هو إدراك أن الإلكترونات تسخن بسرعة ، وهي حالة تساهم في التسارع على نطاق أوسع. بينما تم التكهن بهذا النوع من الإجراءات من قبل ، لم يتم ملاحظته أو إثباته. لا أحد هل حقا تعرف عن عملية أو حجم طبقات الصدمة. من خلال هذه البيانات الجديدة ، تمكن ستيفن ج.شوارتز من الكلية الملكية في لندن وزملاؤه من تقدير سمك طبقة الصدمة - وهو تقدم كبير في الفهم ، لأن الطبقة الأرق تعني تسريعًا أسرع.
يقول البروفيسور شوارتز: "بهذه الملاحظات وجدنا أن طبقة الصدمة تكون رقيقة قدر الإمكان".
ما مدى نحافة شريك الرقص هذا؟ كان العلماء قد قدروا أصلاً أن طبقات الصدمة فوق الأرض لا تزيد عن 100 كم ، لكن معلومات الأقمار الصناعية أظهرت أنها حوالي 17 كم ... تفاصيل دقيقة للغاية!
هذا النوع من المعرفة مهم ببساطة لأن الصدمات موجودة عالميًا - تنشأ فعليًا في كل مكان يصادف فيه تدفق عقبة أو تدفق آخر. على سبيل المثال ، هنا في النظام الشمسي ، تولد الشمس ريحًا نجميًا سريعًا مشحونًا كهربائيًا. عندما يندفع بقوة إلى مجال مغناطيسي - مثل الذي تولده الأرض - فإنه يخلق موجة صدمة تقع أمام الكوكب. من خلال دراسات مهمة الكتلة ، يمكننا تطبيق ما نتعلمه هنا في المنزل واستقراءه على نطاق أكبر - مثل تلك التي تم إنشاؤها بواسطة أحداث المستعرات الأعظمية والثقوب السوداء والمجرات. قد تكشف حتى عن أصل الأشعة الكونية!
يقول مات تايلور ، عالِم مشروع ESA Cluster: "تكشف هذه النتيجة الجديدة عن حجم" الصندوق الأسود "المثل ، مما يحد من الآليات المحتملة داخله المتضمنة في تسريع الجسيمات". "مرة أخرى ، قدمت لنا الكتلة فكرة واضحة عن العملية الفيزيائية التي تحدث في جميع أنحاء الكون."
تعال حبيبي. هيا نرقص…
المصدر الأصلي للقصة: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية.
