NASA의 ACE와 바람을 나타내는 그래픽과 태양 입자 제트가 발생하는 ESA의 클러스터 우주선. 이미지 크레디트 : UC 버클리 클릭하면 확대
NASA와 유럽 우주국 (European Space Agency)의 우주 기상 탐사선은 태양과 지구 사이의 태양풍에서 전기적으로 대전 된 입자의 거대한 제트를 관찰했습니다. 지구의 최소 200 배 너비의 제트는 "자기 재 연결"이라는 프로세스에서 자기장을 충돌시켜 구동됩니다.
태양풍의 자기 재 연결
이 제트기는 지구상에 쌓인 모든 것을 왜소하게하는 천연 입자 가속기의 결과입니다. 과학자들은 물리학의 기본 법칙을 이해하기 위해 지구에 수 마일에 달하는 입자 가속기를 만들어 원자를 분쇄합니다.
지구의 자기 차폐에서도 비슷한 재 연결 동력 제트가 발생하여 우주선 궤도를 방해하고 지구에 심각한 자기 폭풍을 일으켜 때때로 발전소를 방해 할 수있는 효과를냅니다.
새로 발견 된 행성 간 제트기는 지구의 자기 차폐에서 발생하는 것보다 훨씬 큽니다. 새로운 관측은 자기 재 연결이 거대한 규모로 발생할 수 있음을 나타내는 첫 번째 직접 측정입니다.
자기 재 연결을 이해하는 것은 태양 플레어 (태양 대기에서 10 억-메가톤의 폭발), 감마선 폭발 (이국적 별에서 강렬한 파열), 실험실 핵융합과 같은 우주 전역의 폭발성 현상을 이해하는 데 필수적입니다. 너무 삐었을 때 고무 밴드가 갑자기 can 수있는 것처럼, 자기 재 연결은 응력을받는 자기장의 에너지가 모양이 바뀌면 갑자기 방출되어 입자 (이온과 전자)를 가속화시키는 자연스러운 과정입니다.
캘리포니아 대학 (University of California)의 결과 저자 인 타이 판 박사는“ACE, Wind, Cluster와 같은 Sun-Earth 연결 우주선에 의한 조정 된 측정만으로도 전례없는 디테일과 3 차원으로 우주 환경을 탐색 할 수 있습니다. 버클리 "지구와 가까운 우주 환경은 우주 전역에서 발생하는 폭발성 자기 현상의 물리학을 직접 측정 할 수있는 유일한 자연 실험실입니다." Phan의 기사는 1 월 12 일 Nature에서 표지 기사로 나타납니다.
태양풍은 태양으로부터 지속적으로 분출되는 묽은 전기 하전 (이온화) 가스 흐름입니다. 태양풍은 전기적으로 충전되기 때문에 태양 자기장을 전달합니다. 태양의 다른 곳에서 발생하는 태양풍은 다른 방향을 가리키는 자기장을 전달합니다. 반대 방향의 자기장의 "시트"가 서로 눌려 질 때 태양풍의 자기 재 연결이 일어난다. 그렇게함으로써, 시트는 X 자형 단면을 형성하도록 연결되어 새로운 자력선 형상을 형성하기 위해 소멸되거나 파괴된다. 다른 자기 지오메트리를 생성하면 재 연결 사이트에서 멀리 떨어진 광범위한 입자 제트가 생성됩니다.
최근까지 자기 재 연결은 지구를 둘러싼 자연 자기 차폐 인 지구의 "자기권"에서 주로보고되었습니다. 그것은 우리 행성에 의해 생성 된 자기장 선으로 구성되어 있으며, 태양풍을 편향시킴으로써 태양풍을 구성하는 하전 입자의 연속적인 흐름으로부터 우리를 보호합니다. 그러나, 태양풍에 의해 운반되는 행성 간 자기장 선이 지구 자기장 선과 반대 방향에있을 때, 재 연결이 트리거되고 태양 물질이 지구의 실드를 뚫을 수있다.
지구의 자기권에서 측정 된 이전의 재 연결 사건 중 일부는 그 현상이 본질적으로 무작위적이고 반점이어서 수만 킬로미터 (마일)를 넘지 않는다고 제안했다. 그러나 논문의 공동 저자 인 콜로라도 대학의 잭 고슬링 (Jack Gosling) 박사는“이 발견은 재 연결이 본질적으로 고르지 않은지 또는 우주의 넓은 지역에서 작동 할 수 있는지에 관한 오랜 논쟁을 해결한다. 우주 재 연결 연구의 선구자.
6 대의 우주선이 자기 재 연결의 더 넓은 그림을 드러냈다. 4 개의 유럽 우주국 클러스터 우주선과 NASA의 ACE (Advanced Composition Explorer) 및 바람 탐사선? 2002 년 2 월 2 일 지구 자기권 외부의 태양풍으로 날아가서 우연히 발견되었다. 약 2 시간 30 분의 시간 동안 모든 우주선은 가장 큰 재 연결 사건으로 인해 최소 250 만 킬로미터 (약 150 만 마일 또는 거의 200 개의 지름)의 분사 입자 스트림을 순차적으로 관찰했습니다. 직접 측정합니다.
"관찰 된 재 연결이 고르지 않다면, 하나 이상의 우주선이 가속 된 입자 흐름을 경험하지 않았을 것입니다."라고 Phan은 말했습니다. 또한, 패치 및 무작위 재 연결 사건으로 인해 다른 우주선이 다른 방향으로 향하는 제트를 감지하게 되었기 때문에 그렇지 않았습니다.”
우주선이 2 시간 이상 제트를 감지했기 때문에 재 연결은 적어도 그 기간 동안 거의 안정적이어야했습니다. 또 다른 27 개의 대규모 재 연결 이벤트? 관련 제트기와 함께 – ACE와 바람에 의해 식별되었으며, 그 중 4 개는 지구 직경이 50 개 이상 또는 650,000 킬로미터 (약 400,000 마일)로 확장되었습니다. 이러한 추가 데이터 덕분에 팀은 태양풍에서의 재 연결이 확장되고 꾸준한 현상으로 여겨 질 것이라고 결론 지을 수있었습니다.
2002 년 2 월 2 일 사건은 상당히 클 수 있었지만 우주선은 지구 직경이 200 개 이하로 분리되었으므로 실제 범위는 알 수 없습니다. 두 가지 새로운 NASA 미션은 이러한 이벤트의 실제 크기를 측정하고 더 자세히 조사하는 데 도움이됩니다. 2006 년 5 월 또는 6 월에 발사 될 예정인 STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory) 임무는 지구 반대편에서 태양을 선회하는 2 개의 우주선으로 최대 1 억 8 천 8 백만 마일 (거의 3 억 킬로미터)로 분리됩니다. 그들의 주요 임무는 태양으로부터 수십억 톤의 전기로 충전 된 가스가 분출되는 코로나 질량 방출을 3 차원으로 관찰하는 것입니다. 그러나 우주선은 자기장과 하전 입자를 측정하는 기기로 태양풍에서 발생하는 자기 재 연결 이벤트를 감지 할 수도 있습니다. 2013 년 발사 예정인 MMS (Magnespheric Multi-Scale Mission) 임무는 지구의 자기권에서 자기 재 연결의 원인에 대한 자세한 연구를 수행하기 위해 다양한 지구 궤도에서 4 개의 동일한 우주선을 사용할 것입니다.
원본 출처 : NASA 뉴스 릴리스
