Уметников утисак микро турбуленције коју је видео Кластер. Кредитна слика: ЕСА Кликните за увећање
Захваљујући мерењима ЕСА-ове мисије кластера, тим европских научника идентификовао је „микро вор -вориће у Земљиној магнетосфери.
Такве вртложне ситне турбуленције, чије је постојање предвиђено математичким моделима, раније нису примећене у свемиру. Резултати нису важни само за свемирску физику, већ и за друге примене попут истраживања нуклеарне фузије.
9. марта 2002, четири сателита кластера, летећи у тетраедарској формацији на удаљености 100 километара један од другог, прелазила су северни магнетни успон? када су открили. Магнетни ударци су делови преко магнетних полова где линије магнетног поља које окружују Земљу формирају магнетни левак.
Магнетни ударци су две важне области у Земљиној магнетосфери где је соларни ветар? - константан проток наелектрисаних честица генерисаних Сунцем који прелази цео Сунчев систем - може директно да приступи горњем слоју Земљине атмосфере (ионосфери).
Велике количине плазме (гас наелектрисаних честица) и енергије превозе се кроз те и друге? Доступне? регијама, како би продрли у природни заштитни штит магнетосфере - Земље. Само мање од једног процента енергије коју носи соларни ветар и ударајући Земљину магнетосферу заправо се успе провући кроз то, али и даље може имати значајан утицај на земаљске системе, попут телекомуникационих мрежа и далековода.
Сунчев материјал који се гуши ствара геле турбуленције у плазми која окружује Земљу, слично као у флуидима, али са сложенијим силама. Таква турбуленција настаје, на пример, у подручјима прелаза између слојева плазме различите густине и температуре, али механизми њеног формирања још увек нису потпуно јасни.
Турбуленција постоји у различитим размерама, од неколико хиљада до неколико километара. Са ин ситу - више тачака? мерења, четири сателита кластера пријавила су 2004. године постојање великих турбуленција - вртлога ширине до 40 000 километара, на рубу магнетне паузе? (гранични слој који раздваја магнетосферу од слободног простора). Ново откриће микро? турбуленција, са вртлозима дужине од само 100 километара, прва је у истраживању плазме која окружује Земљу.
Кластер: дијагноза без преседана
Такво откриће је веома релевантно. На пример, омогућава научницима да почну да повезују мале и велике турбуленције и да започну са питањима како се то заправо формира и које су везе. На пример, који су основни механизми покретања и обликовања турбуленција? Колико вртлози доприносе транспорту масе и енергије кроз пограничне слојеве? Да ли су мали вртлози потребни за стварање великих? Или, са друге стране, да ли велики вртлози расипају своју енергију и стварају каскаду мањих?
Покушавајући да одговори на ова питања, Кластер је невиђено дијагностичко средство за прву тродимензионалну мапу окружења близу Земље, а њену изузетност пружају истовремено посматрања више свемирских летелица. Кластер револуционише наше разумевање начина и механизама помоћу којих соларна активност утиче на Земљу.
Поред тога, Кластерово истраживање турбуленције у Земљиној плазми, са динамиком и укљученим енергијама, доприноси унапређењу основних теорија о плазми. То није важно само у астрофизици, већ и што се тиче разумевања и руковања плазмом у лабораторијама, имајући у виду високе енергије. Ово је посебно значајно за истраживања о нуклеарној фузији.
На пример, подаци кластера надопуњују истраживање физике плазме у међународном ИТЕР пројекту, експерименталном кораку који укључује неколико истраживачких института широм света за сутрашње електране за производњу електричне енергије. С тим у вези, помоћу сондирања у магнетосферу, Кластер има слободан приступ јединој отвореној - природној лабораторији? за проучавање физике плазме.
Изворни извор: ЕСА Портал
