Ogni tanto, un improvviso impulso di energia nella magnetosfera terrestre si interrompe. Che cos'è una tempesta geomagnetica e cosa fa?
Anche se ne conosciamo da anni, l'esatto processo dietro una tempesta geomagnetica è stato un mistero ... uno che è stato risolto con i dati di missioni come il veicolo spaziale Cluster dell'ESA. La Terra viene continuamente bagnata da fogli di elettroni e protoni in arrivo, il prodotto di un Sole attivo. Queste particelle altamente energizzate sono semplicemente una parte dei venti solari che fluiscono dai buchi coronali e persino potenti esplosioni da eventi come espulsioni di massa coronale. Per la maggior parte, siamo schermati dalla magnetosfera - ma a volte un po 'sfugge e si raccoglie nel magnetotail - immagazzinato come una carica della batteria. A un certo punto, viene rilasciato ... e quando lo fa, riordina le nostre linee del campo magnetico. L'energia si conduce quindi lungo queste linee come un filamento in una lampadina. Quando i watt colpiscono la ventola? Wow ... abbiamo un'aurora polare!
Non è un nuovo concetto, ma non c'è mai stata una chiara comprensione di dove hanno origine queste tempeste geomagnetiche. Provengono da un'interruzione improvvisa della corrente elettrica a circa 64000 km dal pianeta? O sono creati da un processo chiamato riconnessione magnetica che si verifica molto più in basso lungo il magnetotail, a una distanza di circa 125000-200000 km? Se ricordi il nostro recente studio sulle onde di Alfven, allora conosci gli attuali punti di consenso verso la teoria della riconnessione. Ma c'è solo un problema. Le onde di Alfven sono motori lenti, che viaggiano ad una velocità di riconnessione di circa 250 secondi. Quello che stiamo vedendo è un evento che si verifica circa 60 secondi dopo la riconnessione ... e la nascita di un nuovo movimento. L'onda cinetica di Alfven (KAW).
"Abbiamo eseguito un sistema molto semplice e simulato il modo in cui l'evento di riconnessione ha rilasciato energia nel foglio al plasma di particelle cariche", ha detto Shay. "Stavamo cercando un meccanismo più veloce per propagare il segnale dall'esplosione rispetto alle onde Alfven che erano già ampiamente riconosciute."
A differenza del suo predecessore che motiva sia gli ioni che gli elettroni, il KAW eccita solo l'elettrone, spostandolo attraverso il plasma a una velocità doppia. Attraverso simulazioni, è stato dimostrato che l'onda cinetica di Alfven potrebbe essere generata dalla riconnessione, allontanarsi dall'esplosione e attivare l'aurora. I dati sono stati restituiti dal Magnetometro Fluxgate (FGM) e dallo strumento Campi elettrici e onde (EFW) e trovati da Jonathan Eastwood, ricercatore presso il Blackett Laboratory, Imperial College di Londra.
"Ho trovato 18 eventi che si sono verificati nel momento in cui i quattro veicoli spaziali volavano attraverso la regione della coda", ha detto il Dr. Eastwood. "Il segnale veloce previsto da Michael Shay è apparso nei dati del Cluster, supportando la teoria secondo cui le onde cinetiche di Alfven generate dalla riconnessione stavano rapidamente energizzando le aurore."
"È un po 'come quello che succede in un temporale", ha aggiunto. "Il lampo in rapido movimento arriva per primo, seguito qualche tempo dopo dalle onde sonore più lente del tuono."
Immagina che ... proveniente da una tempesta!
Fonte originale della storia: Notizie scientifiche e tecnologiche dell'ESA. Per ulteriori approfondimenti: Propagazione superalfvenica delle firme di riconnessione substormale e flusso di poynting.
