New Tech hjælper med at løse Twin Mysteries of Magnetic Reconnection og Aurora

Ny elektron-billedteknologi gav bare NASA-forskere nyt indblik i, hvordan magnetfeltlinjerne rundt om i jorden rekonstruerer sig selv, såvel som kilden til både rumvej og Aurora Borealis. Forskere vidste tidligere, at magnetisk genforbindelse fandt sted, men havde aldrig midlerne til at måle det, fordi de manglede udstyr, der var i stand til at måle plasmereaktioner hurtigt nok til at få en læsning af interaktioner, der finder sted på elektronskalaen. Indtast NASAs Magnetospheric Multiscale, som vi skylder de nye data. MMS består af fire satellitter, der er designet til at gøre den slags hurtige elektronmålinger, der er nødvendige for at teste genforbindelsesområdet.

Dr. James Burch fra Southwest Research Institute i San Antonio beskriver ved hjælp af MMS, at man ser på elektronerne med et mikroskop i modsætning til et teleskop. Systemet repræsenterer den første chance, vi har måttet måle data, der udfolder sig så hurtigt og på et sådant mikroskopisk niveau.Vi ved nu, at elektroner accelererer gennem det, der kaldes et nærmagnetisk null, og følg derefter en bugtende vej inde fra magnetosfæren, hvor de blandes med partikler fra jordens magnetfelt, for at komme tilbage udenfor det, hvor de blandes med partikler fra Solens magnetfelt. Denne bevægelse letter en elektrisk strøm, som forbinder de to felter.

Alt, der blev målt før, blev enten målt med partikeldetektorer eller optisk som at se på solstråler - men på den ene side var alt, hvad der var målt indtil nu, den effekter af genopkobling, forklarer Burch. "Ingen havde nogensinde målt kilden til den. Nu har vi fået fat i alle computerens simuleringer, vi har flyttet foran dem. Den næste ting, vi vil studere er, hvad producerer dette elektronfelt?"

MMS-dataene har været 11 år i gang. Burch og hans team blev udvalgt til projektet i maj 2005, og det er taget mellemtiden at designe og bygge og fly MMS - det blev lanceret for et år siden - og nu at analysere dataene. Enheden blev bygget til det eneste formål at studere magnetisk genforbindelse.

De praktiske konsekvenser for vores nyfundne evne til at studere og analysere fænomenet er ukendte, men også meget lovende. Da magnetisk genopkobling er ansvarlig for rumvejene, som sollys og koronal masseudkast - plus tættere på hjemmet, Aurora Borealis - kan denne nye indsigt hjælpe os med at få bedre prognoser. Det er ikke nødvendigvis målet om MMSs kommende mission næste år, som vil studere magnetosfærens hale, hvor de felter, der forbinder til "dag" -siden, skal afbrydes til "nat" -siden, men de indsamlede data vil næsten helt sikkert hjælpe.

Det har også potentialet til en dag at løse energikrisen permanent. Jo mere vi forstår om magnetisk genforbindelse, jo tættere vi kommer til at forstå magnetisk indeslutning fusion. (Ikke kold fusion - dette er et særskilt forskningsområde. Desuden siger Burch strengt, at "kold fusion ikke eksisterer.")

Lige nu er der store maskiner, der studerer magnetisk indeslutning fusion, forsøger at begrænse plasmas varme, sagde Burch. "De kan begrænse plasmaet, det er, når de opvarmer det, at genopkobling sætter ind, og så kan det flygte, det er ikke længere begrænset. Men hvis de kan gøre det, er det et langt skud, men … vi studerer det helt sikkert."