Tech Baru Membantu Mengatasi Misteri Berkembar Penyambungan Magnetik dan Aurora

Teknologi pencitraan elektron baru hanya memberi para saintis NASA pandangan baru tentang bagaimana garis medan magnet di sekeliling Bumi menyusun semula diri mereka, serta sumber kedua-dua cuaca dan Aurora Borealis. Penyelidik sebelum ini tahu bahawa penyambungan semula magnet sedang berlaku, tetapi tidak pernah mempunyai cara untuk mengukurnya kerana mereka kekurangan peralatan yang mampu mengukur reaksi plasma dengan cepat untuk mendapatkan bacaan mengenai interaksi yang berlaku di skala elektron. Masukkan NASA Magnetospheric Multiscale, yang mana kita berhutang dengan data baru. MMS terdiri daripada empat satelit yang direka untuk membuat jenis pengukuran elektron pesat yang diperlukan untuk menyiasat kawasan penyambungan semula.

Dr. James Burch dari Southwest Research Institute di San Antonio menggambarkan menggunakan MMS sebagai melihat elektron dengan mikroskop berbanding dengan teleskop. Sistem ini merupakan peluang pertama yang kita harus mengukur data yang berlaku begitu cepat dan pada tahap mikroskopik sedemikian.Sekarang kita tahu bahawa elektron mempercepatkan melalui apa yang dipanggil nikel magnetik berhampiran, kemudian mengikuti jalan yang jauh dari magnetosfera, di mana mereka bercampur dengan zarah-zarah dari medan magnet Bumi, ke belakang di luarnya, di mana mereka bercampur dengan zarah-zarah dari medan magnet Matahari. Pergerakan ini memudahkan aliran elektrik yang menghubungkan kedua-dua bidang.

Segala sesuatu yang diukur sebelumnya sama ada diukur dengan pengesan partikel atau optik - seperti melihat suar suria - tetapi sama ada cara, semua orang yang diukur sehingga sekarang adalah kesan Penyambungan semula, Burch menerangkan. "Tiada siapa yang pernah mengukur sumbernya. Kini, kami telah mengejar semua simulasi komputer, kami telah bergerak ke hadapan mereka. Perkara seterusnya yang ingin kita pelajari ialah, apa yang menghasilkan medan elektron ini?"

Data MMS telah dibuat selama 11 tahun. Burch dan pasukannya telah dipilih untuk projek itu pada bulan Mei 2005, dan ia mengambil masa intervensi untuk mereka bentuk dan membina dan terbang MMS - ia dilancarkan setahun lalu - dan kini untuk menganalisis data. Peranti itu dibina untuk tujuan semata-mata untuk mempelajari penyambungan semula magnet.

Implikasi praktikal untuk kemampuan baru kami untuk mengkaji dan menganalisis fenomena ini tidak diketahui, tetapi juga sangat menjanjikan. Oleh kerana penyambungan semula magnetik bertanggungjawab untuk cuaca ruang, seperti suar suria dan pelepasan massa coronal - ditambah, lebih dekat ke rumah, Aurora Borealis - wawasan baharu ini dapat membantu kami mendapatkan ramalan yang lebih baik. Itu tidak semestinya objektif misi yang akan datang MMS tahun depan, yang akan mengkaji ekor magnetosfera di mana garis medan yang menyambung ke "hari" sampingan perlu dipecahkan ke sisi "malam", tetapi data yang dikumpul akan hampir pasti membantu.

Ia juga mempunyai potensi untuk satu hari menyelesaikan krisis tenaga secara kekal. Semakin kita faham tentang penyambungan semula magnet, semakin dekat kita dapat memahami perpaduan magnetik. (Bukan gabungan sejuk - ini merupakan kawasan penyelidikan yang berasingan. Plus, kata Burch tegas, "gabungan sejuk tidak wujud.")

Kini, terdapat mesin besar yang mengkaji perpaduan magnetik, cuba mengurung haba plasmas, kata Burch. "Mereka boleh membendung plasma itu, apabila ia memanas semula penyambungan semula itu dan kemudian ia dapat melepaskan diri, ia tidak terkurung lagi. Tetapi jika mereka boleh melakukannya, ia adalah tembakan panjang tetapi … kami pasti mengkajinya."