Neue Technologie hilft, die beiden Geheimnisse der magnetischen Wiederverbindung und der Aurora zu lösen

Die neue Elektronen-Imaging-Technologie gab den NASA-Wissenschaftlern gerade neue Einblicke in die Art und Weise, wie sich die Magnetfeldlinien um die Erde rekonstruieren, sowie die Quelle des Weltraumwetters und der Aurora Borealis. Die Forscher wussten vorher, dass eine erneute magnetische Verbindung stattfand, hatten jedoch nie die Mittel, um sie zu messen, da ihnen keine Ausrüstung zur Verfügung stand, mit der die Plasma-Reaktionen schnell genug gemessen werden können, um die Wechselwirkungen im Elektronenskala ablesen zu können. Geben Sie die magnetosphärische Multiskala der NASA ein, der wir die neuen Daten verdanken. MMS besteht aus vier Satelliten, die für die Art von schnellen Elektronenmessungen ausgelegt sind, die erforderlich sind, um den Wiederverbindungsbereich zu untersuchen.

Dr. James Burch vom Southwest Research Institute in San Antonio beschreibt die Verwendung von MMS als Blick auf die Elektronen mit einem Mikroskop im Gegensatz zu einem Teleskop. Das System stellt die erste Chance dar, Daten zu messen, die sich so schnell und auf so mikroskopischer Ebene entwickeln.Wir wissen jetzt, dass Elektronen durch eine sogenannte nahezu magnetische Null beschleunigen, und folgen dann einem sich schlängelnden Pfad aus dem Inneren der Magnetosphäre, wo sie sich mit Partikeln aus dem Erdmagnetfeld vermischen und sich wieder außerhalb davon befinden, wo sie sich mit Partikeln aus dem Sonnenfeld der Sonne vermischen. Diese Bewegung ermöglicht einen elektrischen Strom, der die beiden Felder verbindet.

Alles, was zuvor gemessen wurde, wurde entweder mit Partikeldetektoren oder optisch gemessen - wie bei Sonneneruptionen -, aber auf jeden Fall war alles, was bisher gemessen wurde, der Auswirkungen der Verbindung, erklärt Burch. „Niemand hatte jemals die Quelle gemessen. Jetzt haben wir alle Computersimulationen eingeholt und sind ihnen einen Schritt voraus. Als nächstes wollen wir untersuchen, was dieses Elektronenfeld erzeugt?"

Die MMS-Daten wurden vor elf Jahren erstellt. Burch und sein Team wurden im Mai 2005 für das Projekt ausgewählt, und es hat die Zeit gedauert, MMS zu entwerfen, zu bauen und zu fliegen - es wurde vor einem Jahr gestartet - und jetzt zur Analyse der Daten. Das Gerät wurde ausschließlich zum Studium der magnetischen Wiederverbindung gebaut.

Die praktischen Implikationen für unsere neu entdeckte Fähigkeit, das Phänomen zu studieren und zu analysieren, sind unbekannt, aber auch vielversprechend. Da die magnetische Wiederverbindung für das Weltraumwetter verantwortlich ist, wie Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe, und die Aurora Borealis näher bei sich zu Hause, könnte diese neue Erkenntnis uns dabei helfen, bessere Prognosen zu erhalten. Dies ist nicht unbedingt das Ziel der bevorstehenden Mission von MMS im nächsten Jahr, die den Schwanz der Magnetosphäre untersuchen wird, wo sich die Feldlinien, die sich mit der "Tag" -Seite verbinden, zur "Nacht" -Seite trennen müssen, aber die gesammelten Daten werden fast sicher helfen.

Es hat auch das Potenzial, die Energiekrise eines Tages dauerhaft zu lösen. Je mehr wir über die magnetische Wiederverbindung verstehen, desto näher kommen wir dem Verständnis der magnetischen Einschlussfusion. (Nicht Kaltfusion - dies ist ein gesonderter Forschungsbereich. Plus, sagte Burch streng: "Kaltfusion existiert nicht.")

Im Moment gibt es große Maschinen, die die magnetische Einschlussfusion untersuchen und versuchen, Plasmenwärme einzuschränken, sagte Burch. „Sie können das Plasma einschränken. Wenn sie erhitzt werden, setzt die Wiederverbindung ein, und dann kann sie entweichen, sie ist nicht mehr beschränkt. Aber wenn sie es schaffen, ist es eine lange Zeit, aber … wir studieren es definitiv."