ESAs kvartett av romværsvåkere, Cluster, har oppdaget virvler av utkastet solmateriale høyt over jorden. De overopphetede gassene som er fanget i disse strukturene, tunneler sannsynligvis veien inn i jordas magnetiske "boble", magnetosfæren. Denne oppdagelsen løser muligens et 17 år mysterium om hvordan magnetosfæren stadig fylles opp med elektrifiserte gasser når den skal fungere som en barriere.
Jordens magnetfelt er planeten vår første forsvarslinje mot bombardementet av solvinden. Solvinden sjøsettes fra solen og bærer solens magnetiske felt gjennom hele solsystemet. Noen ganger er dette magnetfeltet på linje med jordas og noen ganger peker det i motsatt retning.
Når de to feltene peker i motsatte retninger, forstår forskere hvordan dører? i jordas felt kan åpne seg. Dette fenomenet, kalt "magnetisk tilkobling", gjør at solvinden kan strømme inn og samle seg i reservoaret kjent som grensesjiktet. Tvert imot, når feltene er på linje, bør de utgjøre en ugjennomtrengelig barriere for strømmen. Imidlertid viser romfartsmålinger av grenselaget fra 1987, et puslespill fordi de tydelig viser at grenselaget er fyldigere når feltene er på linje, enn når de ikke er det. Så hvordan kommer solvinden inn?
Takket være dataene fra de fire formasjonsflygende romskipene fra ESAs Cluster-oppdrag, har forskere gjort et gjennombrudd. Den 20. november 2001 var Cluster-flotillaen på vei bak fra Jorden og var akkurat kommet til skumringssiden av planeten, der solvinden glir forbi jordas magnetosfære. Der begynte det å møte gigantiske virvler av gass ved magnetopausen, ytterkant? av magnetosfæren.
? Disse virvlene var virkelig enorme strukturer, omtrent seks jordradier på tvers ,? sier Hiroshi Hasegawa, Dartmouth College, New Hampshire, som har analysert dataene med hjelp fra et internasjonalt team av kolleger. Resultatene deres plasserer størrelsen på virvlene på nesten 40 000 kilometer hver, og det er første gang slike strukturer blir oppdaget.
Disse virvlene er kjent som produkter av Kelvin-Helmholtz ustabilitet (KHI). De kan oppstå når to tilstøtende strømmer ferdes med forskjellige hastigheter, så den ene glir forbi den andre. Gode eksempler på slike ustabiliteter er bølgene som piskes opp av vinden som sklir over overflaten av havet. Selv om KHI-bølger hadde blitt observert tidligere, er dette første gang at virvler oppdages.
Når en KHI-bølge ruller opp i en virvel, blir den kjent som et "Kelvin Cat's eye". Dataene som er samlet inn av Cluster, har vist tetthetsvariasjoner av den elektrifiserte gassen, rett ved magnetopausen, akkurat som de som forventes når du reiser gjennom et "Kelvin Cat's eye".
Forskere hadde postulert at hvis disse strukturene skulle dannes ved magnetopausen, kunne de kanskje trekke store mengder solvind i grenselaget når de kollapser. Når solvindpartiklene er ført inn i den indre delen av magnetosfæren, kan de bli begeistret kraftig, slik at de kan smadre inn i jordas atmosfære og gi opphav til auroraene.
Klyngens funn styrker dette scenariet, men viser ikke den nøyaktige mekanismen som gassen transporteres inn i jordas magnetiske boble. Dermed vet forskere fortsatt ikke om dette er den eneste prosessen for å fylle opp grenselaget når magnetfeltene er på linje. For disse målingene, sier Hasegawa, vil forskere måtte vente på en fremtidig generasjon magnetosfæriske satellitter.
Originalkilde: ESA News Release
