Wybuchowe zdarzenia w magnetosferze: Badanie nietypowych burz biegunowych w magnetogonie Ziemi

Ilustracja pokazuje linie pola magnetycznego dookoła Ziemi, które łączą się ponownie w ogonie magnetycznym. To zwykle jeden z pierwszych znaków burzy magnetycznej. Projekt Southwest Research Institute, finansowany ze środków własnych, bada naturę burz magnetycznych, a w szczególności zdarzenie z 2017 roku, kiedy doszło do połączenia się linii pola magnetycznego, bez wywołania burzy magnetycznej. Autorstwo: NASA/Goddard Space Flight Center-Conceptual Image Lab

Korzystając z danych misji MMS NASA, SwRI bada nietypowe zdarzenia burz magnetycznych w ogonie magnetycznym Ziemi, aby lepiej zrozumieć proces łączenia pola magnetycznego i jego wpływ na globalną magnetosferę.

Southwest Research Institute (SwRI) prowadzi badania na temat nietypowego zdarzenia w ogonie magnetycznym Ziemi, wydłużonym przedłużeniu magnetosfery planetu odchodzącym od Słońca. Naukowcy z SwRI badają naturę burz magnetycznych, przemijających zakłóceń w ogonie magnetycznym, które uwalniają energię i często powodują zorze polarne, korzystając z danych z misji Letniczych Wieloskalowych Magnetoosfer NASA (MMS).

Od momentu ich wystrzelenia w 2015 roku, statki kosmiczne MMS badały magnetopauzę, granicę pomiędzy magnetosferą a otaczającym plazmę, pod kątem oznak połączenia pola magnetycznego, które następuje, gdy linie pola magnetycznego zbiegają, rozpadają się i łączą ponownie, gwałtownie przekształcając energię magnetyczną w ciepło i energię kinetyczną. W 2017 roku MMS zaobserwowało oznaki łączenia pola magnetycznego w ogonie magnetycznym, ale nie normalne oznaki burzy magnetycznej, które towarzyszą połączeniu, takie jak silne prądy elektryczne i zaburzenia w polu magnetycznym.

Ilustracja czterech statków kosmicznych MMS na orbicie w polu magnetycznym Ziemi. Autorstwo: NASA

"Chcemy zobaczyć, jak lokalna fizyka obserwowana przez MMS wpływa na całą globalną magnetosferę", powiedział dr Andy Marshall z SwRI, badacz postdoktorant. "Porównując to zdarzenie do bardziej typowych burz magnetycznych, staramy się poprawić nasze zrozumienie tego, co powoduje burzę magnetyczną i związek między burzami magnetycznymi a połączeniem."

Podczas rocznego projektu SwRI porówna pomiary MMS połączenia wpływającego na lokalne pola i cząstki do globalnych rekonstrukcji magnetosfery stworzonych przez Community Coordinated Modeling Center w Goddard Space Flight Center NASA, korzystając z Space Weather Modeling Framework Uniwersytetu Michigan.

"Możliwe, że istnieją znaczne różnice między globalnymi wzorcami konwekcji ogona magnetycznego dla burz magnetycznych i nieburzowych połączeń ogona", powiedział Marshall. "Nie patrzyliśmy na ruch linii pola magnetycznego na globalną skalę, więc może się okazać, że ta nietypowa burza magnetyczna była bardzo lokalnym zdarzeniem, które MMS zdarzyło się zaobserwować. Jeśli nie, mogłoby to zmienić nasze zrozumienie związku między połączeniem po stronie ogona a burzami magnetycznymi."

MMS jest czwartą misją Programu Badań Słoneczno-Ziemskich NASA. Goddard Space Flight Center zbudowało, zintegrowało i przetestowało cztery statki kosmiczne MMS i jest odpowiedzialne za ogólne zarządzanie misją i operacje misji. Główny badacz zespołu naukowego suite MMS znajduje się w SwRI w San Antonio. Planowanie operacji naukowych i dowodzenie instrumentami odbywa się w Centrum Operacji Naukowych MMS na Uniwersytecie Kolorado w Laboratorium dla Fizyki Atmosferycznej i Kosmicznej w Boulderze.