이미지 크레디트 : NASA
연구원들은 지구 자기장에서 일시적인 균열이 형성되어 태양풍 에너지의 일부가 미끄러 져 전자 및 통신을 방해 할 수 있음을 발견했습니다. 이러한 관측은 NASA의 Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) 위성을 사용하여 이루어졌으며 몇 시간 동안 큰 오로라를 추적했습니다. ESA의 클러스터 위성은 같은 위치로 날아 갔으며, 일반적으로 지구의 자기권에 의해 편향되어있는 균열을 통해 이온 흐름이 미끄러지는 것을 발견했습니다.
IMAGE 및 클러스터 위성의 새로운 관측에 따르면 지구 자기장의 막대한 균열은 몇 시간 동안 열려있어 태양풍이 쏟아지고 폭풍우가 치는 우주 날씨에 전력을 공급할 수 있습니다.
균열은 이전에 감지되었지만 이제 연구원들은 매우 짧은 간격으로 개폐하는 것이 아니라 장기간 개방 상태를 유지할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 지구의 자기 차폐가 어떻게 침해되는지에 대한이 새로운 발견은 우주 물리학 자들이 우주 우주 기상 현상의 영향을 더 잘 추정하는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다.
버클리 캘리포니아 대학 (University of California, Berkeley)의 Harald Frey 박사는 12 월 4 일 Nature에 발표 된이 연구에 대한 논문의 저자는 말했다. . “집은 폭풍의 대부분을 빗나가지 만 소파는 망가졌습니다. 마그네틱 쉴드는 우주 폭풍을 견뎌내지만 일부 에너지는 계속해서 균열을 통해 미끄러 져 들어가고 때로는 위성, 무선 통신 및 전력 시스템에 문제를 일으킬 수 있습니다.”
“폭발이 산발적으로 열리고 닫히지 않고 장기간 개방되었다는 새로운 지식을 우주 기상 예측 컴퓨터 모델에 통합하여 우주 날씨가 태양의 폭력 사건에 의해 어떻게 영향을 받는지 더 정확하게 예측할 수 있습니다. Nature Paper의 공동 저자 인 UC Berkeley의 Tai Phan.
태양풍은 태양으로부터 끊임없이 날아가는 전기적으로 하전 된 입자 (전자와 이온)의 흐름입니다 (그림 1). 태양풍은 운반하는 자기장과 고속 (초당 수백 킬로미터 / 킬로미터)을 통해 태양에서 지구로 에너지를 전달합니다. CME (Coronal Mass Ejections)와 같은 격렬한 태양 광 사건에서 시간당 수백만 마일의 공간으로 10 억 톤의 전기 가스를 발사 할 수 있습니다.
지구는 수만 마일의 공간으로 확장되어 행성을 둘러싸고 CME 동안 태양이 폭발하는 입자와 으스스한 자기장에 대한 보호 장벽을 형성하는 자기장을 가지고 있습니다. 그러나 미국의 총 발전 용량보다 많은 1,000 억 와트를 지구의 자기장에 버릴 수있는 우주 폭풍으로 인해이 방패는 뚫을 수없는 것으로 나타났다.
1961 년 영국 임페리얼 칼리지의 Jim Dungey 박사는 태양풍에 지구의 일부와 반대 방향으로 향하는 자기장이있을 때 자기 차폐에 균열이 발생할 수 있다고 예측했습니다. 이들 영역에서, 두 자기장은 "자기 재 연결 (magnetic reconnection)"로 알려진 프로세스를 통해 상호 연결되어, 태양풍의 전기적으로 대전 된 입자가 흐를 수있는 쉴드에 크랙을 형성한다. (이미지 2는 균열 형성을 보여주고 애니메이션 1은 보이지 않는 자기장 선을 따라 균열을 통해 태양풍 입자가 흐르는 방식을 보여줍니다.) 1979 년 독일 Max Planck Institute of Extraterrestrial Physics Institute의 Goetz Paschmann 박사는 균열을 감지했습니다. ISEE (International Sun Earth Explorer) 우주선을 사용합니다. 그러나이 우주선은 궤도에서 균열을 잠시 지나갔 기 때문에 균열이 일시적인 특징인지 또는 장기간 안정적인지 알 수 없었습니다.
새로운 관측에서, IMAGE (Aurora Global Exploration)에 대한 광 자기 (Magnetoopause)에 대한 이미 저 (imager) 위성은 북극-대기 대기 (이온 권)에서 캘리포니아의 크기에 가까운 지역을 밝혀 냈는데, 75 메가 와트의 "양성자"오로라가 몇 시간 동안 발화했습니다 (이미지 4). 75,000 가구에 전력을 공급할 정도로 에너지가 넘치는이 오로라는 북극광과 남방 광으로 알려진 가시적 오로라와 다릅니다. 이 물질은 상부 대기에 부딪쳐서 사람의 눈에는 보이지 않지만 IMAGE의 원적외선 이미 저로 감지 할 수있는 자외선을 방출하는 무거운 입자 (이온)에 의해 생성되었습니다. (이미지 6 및 애니메이션 4는 IMAGE의 양성자 오로라 관찰 결과를 보여줍니다).
IMAGE가 오로라를 기록하는 동안 4 위성 위성 별자리는 균열을 통해 직접 IMAGE 위로 날아가고 태양풍 이온이 흐르는 것을 감지했습니다 (그림 5). 일반적으로이 태양풍 이온은 지구의 방패 (그림 3)에 의해 방향이 바뀌므로 클러스터의 관찰 결과에 균열이있는 것으로 나타났습니다. 이 태양풍의 이온 흐름은 IMAGE가 양성자 오로라를 본 것과 같은 지역에서 우리의 분위기를 강타했습니다. IMAGE가 오로라를 관찰 할 수없는 궤도로 진행될 때까지 IMAGE가 9 시간 이상 양성자 오로라를 볼 수 있었다는 사실은 균열이 계속 열려 있음을 의미합니다. (애니메이션 2는 우주선이 균열을 밝히기 위해 어떻게 협력했는지를 보여줍니다.) IMAGE와 클러스터 데이터에서 추정했을 때, 균열은 지구의 크기보다 약 60 만 km 떨어진 자기 차폐의 경계에있는 지구 크기의 두 배였습니다. 표면. 자기장이 극지방에서 지구로 들어감에 따라 수렴하기 때문에 균열은 상부 대기 부근의 캘리포니아 크기로 좁아졌습니다.
IMAGE는 2000 년 3 월 25 일에 발사 된 NASA 위성으로 지구 자기장의 영향을받는 지구 주변 공간을 전체적으로 볼 수 있습니다. 유럽 우주국 (European Space Agency)이 구축하고 2000 년 7 월 16 일에 발사 한 클러스터 위성은 지구 자기장의 3 차원지도를 만들고 있습니다.
원본 출처 : NASA 뉴스 릴리스
