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ESA의 클러스터 우주선은 전자를 빛의 속도의 약 1/100 속도로 가속시키는 지구 자기장의 영역을 비행하는 적절한시기에 적절한 장소에있었습니다. 이 영역을 전자 확산 영역이라고합니다. 지구의 자기장과 태양 사이의 두께가 몇 킬로미터에 불과합니다. 한 시간 동안 우주선은 태양풍이이 층을 앞뒤로 움직이게함으로써 전자 확산 영역에 휩싸였다.
ESA의 클러스터 위성은 지구 자기장 영역을 통과하여 전자를 빛의 속도의 약 100 분의 1로 가속화합니다. 관측 결과는 클러스터 과학자들에게 이러한 사건에 대한 첫 탐지를 제시하고 자기 재 연결이라는 보편적 인 프로세스의 세부 사항을 살펴 봅니다.
2005 년 1 월 25 일, 네 개의 클러스터 우주선이 전자 적산 영역으로 알려진 우주 영역 인 적시에 적절한 위치에있었습니다. 지구 표면 위 약 6 만 킬로미터의 고도에서 발생하는 단지 몇 킬로미터 두께의 경계입니다. 지구의 자기장과 태양의 자기장 사이의 경계를 나타냅니다. 태양의 자기장은 태양풍으로 알려진 전기적으로 대전 된 입자의 바람에 의해 지구로 전달됩니다.
전자 확산 영역은 전기 스위치와 같습니다. 뒤집어지면 태양과 지구의 자기장에 저장된 에너지를 사용하여 전기적으로 대전 된 입자를 근처에서 빠른 속도로 가열합니다. 이러한 방식으로, 빠르게 움직이는 입자가 대기 원자와 충돌하여 빛을 발하는 지구상의 오로라 생성을 초래할 수있는 프로세스를 시작합니다.
전자 확산 영역에 대해 더 사악한 측면도 있습니다. 가속 된 입자는 위성과 충돌하여 전하가 축적되어 위성을 손상시킬 수 있습니다. 이러한 단락은 민감한 장비를 파괴하고 파괴합니다.
한 시간 만에 19 번, 클러스터 사중주가 전자 확산 영역에 갇혀있는 것을 발견했습니다. 태양풍이 경계층을 부풀려서 앞뒤로 움직이기 때문입니다. 전자 확산 영역의 각 교차는 각 우주선마다 10-20 밀리 초 동안 지속되었지만 전자 드리프트 계측기 (EDI)로 알려진 고유 한 계측기는 가속 전자를 측정하기에 충분히 빠릅니다.
관측은 전자 확산 영역에 대한 가장 완벽한 측정을 제공하기 때문에 중요합니다. “세계 최고의 컴퓨터조차도 전자 확산 영역을 시뮬레이션 할 수는 없습니다. 클러스터 데이터에 대한 조사를 주도한 버클리 캘리포니아 대학교의 포레스트 모저 (Forrest Mozer)는 말합니다.
데이터는 자기 재 연결 과정에 대한 귀중한 통찰력을 제공 할 것입니다. 이 현상은 얽힌 자기장이있는 곳이라면 어디에서나 다양한 규모로 우주 전체에서 발생합니다. 이러한 복잡한 상황에서 자기장은 때때로보다 안정적인 구성으로 붕괴됩니다. 이것은 재 연결이며 전자 확산 영역을 통해 에너지를 방출합니다. 태양에서 자기 재 연결은 때때로 태양 흑점 위로 막대한 양의 에너지를 방출하는 태양 플레어를 구동합니다.
이 연구는 또한 지구의 에너지 요구를 해결하는 데 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 핵융합 발전기를 만들려고하는 핵 물리학 자들은 원자로에 안정적인 자기장을 만들려고 시도하지만 그들의 구성을 망치는 재 연결 사건에 시달리고있다. 재 연결 과정을 이해할 수 있다면 아마도 원자로에서이를 방지하는 방법이 분명해질 것이다.
그러나 그것은 여전히 미래에 있습니다. "우리는 재 연결을 완전히 이해하기 전에 훨씬 더 많은 과학을 수행해야합니다."Mozer는 현재 어떤 태양풍 조건이 재 연결 이벤트를 일으키는 태양풍 조건과 클러스터에서 볼 수있는 관련 전자 확산 영역을 이해하는 것을 목표로하고 있다고 말합니다.
원본 출처 : ESA Portal
