لا تخلو الأرض من حمايتها بسبب تيار مستمر من الجسيمات المشحونة من الرياح الشمسية. كوكبنا ملفوف في فقاعة مغناطيسية تسمى الغلاف المغناطيسي ، نتجت من أعماق باطن الكوكب.
مع هبوب الرياح الشمسية ، افترض العلماء أن حواف هذه الفقاعة ستتموج في سلسلة من موجات الطاقة في البلازما ، الناتجة عن التفاعل بين الرياح الشمسية والغلاف المغناطيسي ، على طول الاتجاه الذي تهب فيه الرياح. لكنهم اكتشفوا الآن مفاجأة: بعض الأمواج المتولدة لا تزال قائمة.
يقوم عالم فيزياء الفضاء مارتن آرتشر من جامعة إمبريال كوليدج بلندن باستكشاف حدود الغلاف المغناطيسي للأرض لعدة سنوات.
“يعتبر فهم حدود أي نظام مشكلة رئيسية ،” هو يقول. “هكذا تدخل الأشياء: الطاقة ، الزخم ، المادة.”
https://www.youtube.com/watch؟v=pNHX3X18OwE
في الآونة الأخيرة ، اكتشف آرتشر وزملاؤه أن حدود الغلاف المغناطيسي ، المسماة بالإيقاف المغناطيسي ، تتصرف مثل غشاء الأسطوانة: اضربها بنبضة من الرياح الشمسية ، وتنتشر الموجات ، التي تسمى الموجات المغناطيسية ، على طول الفترة المغناطيسية باتجاه القطبين. ، وتنعكس مرة أخرى نحو المصدر.
الآن ، باستخدام بيانات من تاريخ أحداث ناسا والتفاعلات الكبيرة خلال مهمة العواصف الفرعية (THEMIS) ، اكتشف فريق من الباحثين بقيادة آرتشر أن هذه الموجات المغناطيسية لا ترتد فحسب ، بل يمكنها أيضًا التحرك عكس اتجاه الموجة المغناطيسية. الرياح الشمسية.
إذن ماذا يحدث عندما تواجه هذه الموجات الريح المعاكسة؟ وفقًا للنمذجة التي أجراها الباحثون ، يمكن أن تصل القوتان إلى طريق مسدود ، حيث يؤدي دفع الرياح الشمسية إلى إلغاء دفع الموجة. يتم تطبيق الكثير من الطاقة ، لكن لا شيء يذهب إلى أي مكان.
“إنه مشابه لما يحدث إذا حاولت صعود سلم متحرك لأسفل ،” يقول آرتشر. “سيبدو الأمر وكأنك لا تتحرك على الإطلاق ، على الرغم من أنك تبذل الكثير من الجهد.”
نظرًا لأن هذه الموجات الواقفة تدوم لفترة أطول في الغلاف المغناطيسي للأرض ، فقد يكون لها تأثير أكبر على تسارع الجسيمات ، والذي بدوره يؤثر على الأرض. نحن نعلم أن موجات البلازما لها تأثير متسارع على الإلكترونات ، والتي يمكنها “تصفح” موجات البلازما كما يستخدم المتزلج على الماء موجات الماء لتسريعها.
الجسيمات التي تتسارع على طول المجال المغناطيسي باتجاه القطبين هي المسؤولة عن الشفق القطبي الرائع الذي يضيء سمائنا (بالإضافة إلى مشاكل الاتصالات في العالم). الأيونوسفير).
كما يمكن أن تتأثر أحزمة إشعاع الأرض المحصورة بالغلاف المغناطيسي. ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم تأثير هذه الموجات الواقفة على تسارع الجسيمات.
وفي الوقت نفسه ، قام الباحثون أيضًا بترجمة الموجات الواقفة إلى صوت. لقد فعل آرتشر وزملاؤه هذا من قبل ، حيث قاموا بترجمة صوت الاستجابات الشبيهة بالأسطوانة المغناطيسية للرياح الشمسية.
إنه ليس مجرد شيء رائع لتختبره ؛ يمكن أن تساعد ترجمة البيانات الفضائية إلى وسيط مختلف العلماء في الكشف عن المعلومات التي ربما تكون قد فاتتنا.
“بينما في المحاكاة يمكننا رؤية ما يحدث في كل مكان ، يمكن للأقمار الصناعية قياس هذه الموجات فقط حيث تعطينا خطوطًا متعرجة متسلسلة زمنية فقط. هذا النوع من البيانات هو في الواقع الأنسب لحاسة السمع لدينا من البصر ، لذلك الاستماع البيانات التي غالبًا ما تعطينا فكرة بديهية عما يحدث ، ” يشرح آرتشر.
“يمكنك سماع صوت التنفس العميق لموجات السطح الواقفة التي تستمر طوال الوقت ، حيث يرتفع حجمها كلما ضربت كل نبضة. الأصوات ذات الحدة العالية ، المرتبطة بأنواع أخرى من الموجات ، لا تدوم لفترة طويلة تقريبًا.”
تم نشر البحث في اتصالات الطبيعة.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”