Le aurore compaiono vicino ai poli quando il materiale proveniente dal Sole interagisce con il campo magnetico terrestre. Il cluster ha confermato che le interazioni con la magnetosfera terrestre fanno sì che flussi di gas che viaggiano più di 300 km / secondo (186 miglia / secondo) si schiantino nell'atmosfera, generando lo spettacolo di luci che vediamo.
La missione del Cluster dell'ESA ha stabilito che i flussi ad alta velocità di gas elettrificato, noti come flussi di massa esplosivi, nel campo magnetico terrestre sono portatori di quantità decisive di massa, energia e perturbazione magnetica verso la Terra durante i temporali magnetici. Quando si verificano i temporali, le particelle energetiche colpiscono la nostra atmosfera, facendo brillare le aurore.
Tali aurore colorate illuminano regolarmente le latitudini più elevate nell'emisfero settentrionale e meridionale. Sono causati principalmente da elettroni energetici che si muovono a spirale lungo le linee del campo magnetico terrestre e si scontrano con atomi atmosferici a circa 100 chilometri di altitudine. Questi elettroni provengono dal magnetotail, una regione di spazio sul lato notturno della Terra in cui il vento di particelle del Sole spinge il campo magnetico terrestre in una lunga coda.
Al centro della coda c'è una regione più densa conosciuta come il foglio di plasmo. I cambiamenti violenti del foglio di plasmi sono noti come substormi magnetici. Durano fino a un paio d'ore e in qualche modo lanciano elettroni e altre particelle cariche verso terra. Oltre al bellissimo spettacolo di luci, i temporali eccitano anche la ionosfera terrestre, perturbando la ricezione dei segnali GPS e delle comunicazioni tra la Terra e i satelliti in orbita.
Un aspetto chiave delle tempeste è stato quello di determinare come lanciano materiale verso terra. I cosiddetti "Bursty Bulk Flows" (BBFs), flussi di gas che viaggiano attraverso il foglio di plasma a oltre 300 chilometri al secondo, sono stati scoperti negli anni '80 e sono diventati un meccanismo candidato.
Le osservazioni hanno suggerito che i BBF erano relativamente piccoli e in genere duravano solo 10 minuti, mettendo in dubbio se i BBF potessero svolgere un ruolo importante nel fenomeno delle magnitudini magnetiche. C'erano anche dubbi sul fatto che i BBF si svolgessero per tutti i substorm.
Ora questi dubbi sono messi in discussione da uno studio statistico di BBF e substorms magnetici del dott. Jinbin Cao, Key Laboratory of Space Weather, CSSAR, Pechino, Cina, insieme a colleghi americani ed europei.
Usando le osservazioni del plasmasheet centrale raccolto da tre satelliti della missione del Cluster dell'ESA nel periodo luglio - ottobre 2001 e 2002, Cao e colleghi hanno trovato 67 substorm e 209 BBF. Quando hanno usato le osservazioni di un solo veicolo spaziale, hanno scoperto che il 78 percento dei sottostanti è accompagnato da almeno un BBF. Tuttavia, dalle osservazioni combinate di tre dei quattro veicoli spaziali del Cluster, hanno scoperto che il 95,5 percento dei sottostanti è accompagnato da BBF. "Per la prima volta, sembra possibile che tutte le fasi secondarie siano accompagnate da BBF", afferma Cao.
Un altro risultato chiave di questo lavoro è che la durata media della BBF è più lunga di quanto precedentemente stimato. Osservazioni satellitari singole hanno confermato i risultati passati che la durata della BBF era di circa 10 minuti.
Tuttavia, combinando i dati di tre dei veicoli spaziali del Cluster, le osservazioni rivelano una durata media di quasi il doppio: 18 minuti e 25 secondi. Quindi, ancora una volta, i molteplici dati dei veicoli spaziali offerti da Cluster hanno rivelato di rivelare di più sull'ambiente magnetico terrestre rispetto ai dati raccolti da un singolo veicolo spaziale.
"Questi nuovi risultati della missione Cluster mostrano chiaramente che le osservazioni multi-point sono la chiave per comprendere il fenomeno del substorming magnetico", afferma Philippe Escoubet, Cluster e Double Star Project Scientist dell'Agenzia spaziale europea.
Fonte originale: comunicato stampa ESA
