Auroras vises nær polene når materiale fra solen samspiller med jordas magnetfelt. Cluster har bekreftet at samspillet med jordens magnetosfære fører til at strømmer av gass som reiser mer enn 300 km / sekund (186 miles / sekund) krasjer ut i atmosfæren, og genererer lysshowet vi ser.
ESAs Cluster-oppdrag har fastslått at høyhastighetsstrømmer av elektrifisert gass, kjent som bursty bulk-strømmer, i jordas magnetfelt er bærere av avgjørende mengder masse, energi og magnetisk forstyrrelse mot jorden under magnetiske underformer. Når det oppstår underformer, treffer energiske partikler atmosfæren vår, og får aurorae til å skinne.
Slike fargerike auroraer lyser regelmessig de høyere breddegradene på den nordlige og den sørlige halvkule. De er forårsaket for det meste av energiske elektroner som spiraliseres nedover jordas magnetfeltlinjer og kolliderer med atmosfæriske atomer i omtrent 100 kilometer høyde. Disse elektronene kommer fra magnetotailen, et område med rom på nattsiden av jorden der solens vind av partikler skyver jordas magnetfelt i en lang hale.
I halens sentrum er et tettere område kjent som plasmasheet. Voldelige forandringer av plasmasket er kjent som magnetiske underformer. De varer opptil et par timer og kaster på en eller annen måte elektroner og andre ladede partikler jordover. Bortsett fra det vakre lysshowet, begeistrer underformer også jordas ionosfære, og forstyrrer mottakelsen av GPS-signaler og kommunikasjoner mellom jorden og kretsende satellitter.
Et sentralt spørsmål om underformer har vært å bestemme hvordan de smeller materiale jordover. De såkalte ‘Bursty Bulk Flows’ (BBFs), strømmer av gass som går over 300 kilometer per sekund gjennom plasmasket, ble oppdaget på 1980-tallet og ble en kandidatmekanisme.
Observasjoner antydet at BBF-er var relativt små og varte typisk bare 10 minutter, og stilte tvil om BBF-er kunne spille en viktig rolle i fenomenet magnetisk underform. Det var også tvil om BBF-er fant sted for alle underformer.
Nå er denne tvilen utfordret av en statistisk studie av BBF-er og magnetiske underformer av Dr. Jinbin Cao, Key Laboratory of Space Weather, CSSAR, Beijing, Kina, sammen med amerikanske og europeiske kolleger.
Ved hjelp av observasjoner av det sentrale plasmasket som ble samlet inn av tre satellitter av ESAs Cluster-oppdrag i løpet av juli - oktober 2001 og 2002, fant Cao og kollegene 67 underlag og 209 BBF-er. Da de bare brukte observasjonene fra ett romfartøy, fant de ut at 78 prosent av underlagene er ledsaget av minst en BBF. Ved å kombinere observasjoner fra tre av de fire Cluster-romfartøyene, oppdaget de imidlertid at 95,5 prosent av underformene er ledsaget av BBF-er. "For første gang virker det som om alle underformer er ledsaget av BBF-er," sier Cao.
Et annet sentralt resultat av dette arbeidet er at den gjennomsnittlige BBF-varigheten er lengre enn tidligere estimert. Enkelt satellittobservasjoner bekreftet tidligere resultater at BBF-varigheten var rundt 10 minutter.
Ved å kombinere dataene fra tre av Cluster-romfartøyet avslører observasjonene imidlertid en gjennomsnittlig varighet nesten dobbelt så lang: 18 minutter og 25 sekunder. Så, igjen, ble det vist at de flere romfartsdataene som tilbys av Cluster, avslører mer om jordas magnetiske miljø enn data samlet av enkelt romfartøy.
"Disse nye resultatene fra Cluster-oppdraget viser tydelig at observasjoner med flere punkter er nøkkelen til å forstå fenomenet med magnetisk underform," sier Philippe Escoubet, Cluster og Double Star Project Scientist for European Space Agency.
Originalkilde: ESA News Release
