A Föld mágneses mezeje olyan, mint egy dob, de senki nem hallja

Lehet, hogy nem hallhatjuk, de a Föld mágneses pajzsa olyan, mint egy dob, amikor erős impulzusok bombázzák, köztük a napszélből származó...

Váratlan anomáliát fedeztek fel a Holdon - Vajon mitől rozsdásodik égi kísérőnk?

A NASA egy hatalmas, egyre növekvő anomáliát követ nyomon a Föld mágneses mezejében

Elkészítették a legrészletesebb képeket a Nap felszínéről a legújabb napteleszkóppal Hawaiin

Lehet, hogy nem hallhatjuk, de a Föld mágneses pajzsa olyan, mint egy dob, amikor erős impulzusok bombázzák, köztük a napszélből származó hatások, állapította meg egy új tanulmány.

Minden alkalommal, amikor egy impulzus éri a pajzs külső határát - a magnetopauza néven ismert régiót - rázkódások hullámzanak végig a felületén, majd visszaverődnek, miután elérték a mágneses pólusokat, csakúgy, mint egy dob hullámai, amikor a zenész megüti a hangszert.

És ez az első alkalom, amikor a kutatók 45 évvel azon elképzelést követően, hogy a magnetopauza olyan, mint egy dob, a legújabb technológia segítségével közvetlenül is rögzítették a jelenséget. (1)

A napoldali magnetoszféra, a mágneses mezőnek azon oldala, amely közvetlenül a Föld és a Nap között található, egy hatalmas tér.

Általában mintegy tízszerese a Föld sugarának a Nap felé, vagyis mintegy 66 000 kilométer, mondta a tanulmány vezetője Martin Archer, a londoni Queen Mary Egyetem űrplazma fizikusa.

A magnetopauza mozgásai befolyásolhatják az energia áramlását a Föld űrkörnyezetében, jegyezte meg Archer. Például a magnetopauzára hatással lehet a napszél, valamint a töltött részecskék formájában érkező plazma, amit a Nap lökött ki a felszínéről. Ezek a kölcsönhatások a magnetopauzával viszont károsíthatják a technológiákat, beleértve az elektromos hálózatokat és a GPS eszközöket is.

Bár a fizikusok által javasolt elméletet, miszerint az űrből érkező hatások oly módon hozhatják rezgésbe a megnetopauzát, mintha egy dob lenne, eddig soha nem tudták mérni vagy megfigyelni. Archer tudta, hogy nagy kihívást jelent a jelenség rögzítése, melyhez a megfelelő időben több műholdra lenne szükség, melyek a magnetopauzát érő hatásokat érzékelik. A kutatók azt remélték, hogy ezek a műholdak nemcsak a rezgéseket rögzítik, hanem kizárják azon más tényezőket is, amelyek a dobszerű hullámokat okozzák vagy hozzájárulnak ahhoz.

Archer és csapata azonban rendíthetetlen maradt, és tanulmányozni kezdték ezeknek a dobszerű oszcillációknak az elméletét, figyelembe véve bizonyos összetettségeket, amelyeket az eredeti elméletből kihagytak.

"Ez magában foglalja a teljes napszemléletű magnetoszféra reálisabb modelljeinek kombinálását, valamint a magnetoszféra éles impulzusokra adott válaszának globális számítógépes szimulációinak futtatását."

Ezek a modellek és szimulációk "tesztelhető előrejelzéseket adtak nekünk arra vonatkozóan, hogy mit keressünk a műholdas megfigyelésekben," - mondta.

Ezután a tudósok összeállították "azon kritériumok listáját, amelyekre szükség lenne ahhoz, hogy egyértelműen bizonyítsák ezt a dobszerű hatást," - mondta Archer. Ezek a kritériumok szigorúak voltak, és legalább négy műhold jelenlétét követelték meg egy sorban a magnetoszféra határának közelében. Csak ebben az esetben gyűjthették össze a a kutatók az adatokat a vezetési impulzusról, a határ mozgásáról és a magnetoszférán belüli hang jellemzőkről.

Meglepő módon a kutatók számára minden a helyére került. A NASA THEMIS küldetése öt azonos szondával rendelkezik, amelyek a sarki fényeket tanulmányozták. Ezek a szondák képesek voltak elfoglalni azokat a pozíciókat, melyekre Archernek és csapatának szüksége volt ahhoz, hogy megerősítsék, hogy a magnetoszféra úgy vibrál, mint egy dob.

"Megtaláltuk az első közvetlen és egyértelmű megfigyelési bizonyítékot arra vonatkozóan, hogy a magnetopauza állandó hullámmintában rezeg, mint egy dob, amikor egy erős impulzus éri," - mondta Archer. "Tekintettel a kezdeti elmélet óta eltelt 45 évre, egyesek azt javasolták, hogy ez egyszerűen nem fordul elő, de megmutattuk, hogy lehetséges."

Archer az alábbi videóban mutatja be a kutatás eredményét.

Az eredmény zene volt Archer fülei számára.

"A föld mágneses mezője egy hatalmas zenei hangszer, amelynek szimfóniája nagyban befolyásol bennünket az űridőjáráson keresztül," - mondta. "Évtizedek óta ismerjük a szél és a húros hangszerek analógiáját, de most már hozzáadhatunk néhány ütőshangot is a zenekarhoz."

Alapvetően azonban lehetetlen hallani ezeket a rezgéseket az űrben. "Az általunk észlelt frekvenciák - 1,8 és 3,3 millihertz között - több mint 10000-szer alacsonyabbak annál, mint amelyeket az emberi fül hallani képes," - mondta Archer.

Sőt, "olyan kevés részecske van az űrben, hogy az oszcillációkhoz kapcsolódó nyomások nem lennének elég erősek ahhoz, hogy mozgassanak egy dobhártyát," - jegyezte meg. Annak érdekében, hogy hallhassuk az adatokat, ő és a csapata manipulálta a THEMIS szondák érzékeny műszereinek adatait ahhoz, hogy a jeleket hallhatóvá tegyék. (2)

(1) - https://www.nature.com/articles/s41467-018-08134-5
(2) - https://www.space.com/earth-magnetic-field-booms-like-drum.html