Nasa, Mision Viento

La Tierra está rodeada por una burbuja magnética llamada la magnetosfera. A medida que viaja a través del espacio, un complejo sistema de partículas cargadas procedentes del sol y las estructuras magnéticas se amontona frente a ella. Los científicos quieren comprender mejor esta área frente al arco de choque, conocido como el sismo inicial, ya que puede ayudar a explicar cómo la energía del resto del espacio hace su camino más allá de este límite en la magnetosfera. Crédito: Crédito: NASA / GSFC

Como la Tierra se mueve alrededor del Sol, viaja rodeado por una burbuja gigante creada por sus propios campos magnéticos, llamada la magnetosfera. Como los arados magnetosfera a través del espacio, en ella se establece un arco de onda de pie o arco de choque, al igual que frente a un barco en movimiento. Justo en frente de la ola de proa se encuentra un sistema complejo, turbulento llamado foreshock. Las condiciones en el cambio foreshock en respuesta a las partículas solares de streaming en desde el sol, moviendo los campos magnéticos y una serie de ondas, algunos rápidos, algunos lentos, barrido a través de la región.

Para desentrañar lo que sucede en ese límite de la magnetosfera y para comprender mejor cómo la radiación y la energía del sol pueden cruzar y pasar cerca de la Tierra, la NASA lanza la nave espacial en la región para observar las condiciones cambiantes. De 1998 a 2002, la nave espacial Wind de la NASA viajó a través de esta región foreshock delante de la Tierra 17 veces, proporcionando nueva información sobre la física allí.

"Me encontré con algunos garabatos fresco en los datos", dice Lynn Wilson, quien es científico del proyecto adjunto de viento en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Md. "Que resultó ser un tipo especial de pulsaciones magnéticas llamada corta de gran amplitud estructuras magnéticas, que llamamos SLAMS para abreviar ".

SLAMS son olas con un solo pico grande, un poco como las olas gigantes gigantes que se pueden desarrollar en las profundidades del océano. Mediante el estudio de la región alrededor de los Slams y cómo se propagan, los datos de viento mostraron SLAMS puede proporcionar una explicación mejor para lo que acelera los chorros estrechos de partículas cargadas hacia el espacio, lejos de la Tierra. El seguimiento de cómo cualquier fenómeno cataliza el movimiento de otras partículas es una de las necesidades cruciales para el modelado de esta región. En este caso, la comprensión de lo una onda puede ayudar a iniciar un rayo rápido movimiento también podría ayudar a explicar lo que hace que los rayos muy poderosos que viajan desde otros sistemas solares a través del espacio interestelar hacia la Tierra. Wilson y sus colegas publicaron un artículo sobre estos resultados en el Journal of Geophysical Research en línea el 6 de marzo de 2013.

El material que impregna esta zona del espacio - de hecho todo el espacio exterior - se conoce como plasma. El plasma es muy similar a un gas, pero cada partícula se carga eléctricamente lo que el movimiento se rige tanto por las leyes del electromagnetismo como está por las leyes fundamentales de la gravedad y el movimiento que experimentamos con más frecuencia en la Tierra.

"Una de las cosas únicas sobre el clima espacial es cómo pequeñas cosas pueden tener grandes efectos", dice David Sibeck, científico espacial del Centro Goddard quien es co-autor del artículo. "Un evento puede parecer pequeño y apenas generan turbulencias locales, pero puede tener efectos profundos en sentido descendente. La parte frontal de la magnetosfera se encuentra justo en la línea entre el sol y la Tierra, por lo que es un lugar crucial entender que las cosas pequeñas pueden llevar a grandes resultados. "

Desde la década de 1970, los investigadores han sabido que las partículas parecen estar reflejándose en la magnetosfera, creando chorros de partículas intensos llamados campos haces de iones alineados, pero no ha estado claro cómo. Ahora, los datos del viento ayuda a proporcionar una imagen más precisa de cómo se forman, a medida que viaja a través de una serie de Slams y los haces de iones.

El trabajo de los científicos era cartografiar las que estos eventos ocurren en el espacio y el tiempo y tratar de determinar qué eventos que inician. Wilson dice que el viento solar se mueve constantemente hacia el arco de choque de la Tierra y luego se refleja en ella.

"Estas estructuras reciben entusiasmados aguas arriba y comienzan a crecer y más pronunciada, como una especie de ola de agua", dice Wilson. "Pero en lugar de romper y caer otra vez, se ponen de pie, cada vez más grande y más rápido." Él dice que los Slams intento de actuar contra el vendaval de viento solar de transmisión hacia ellos, pero en última instancia, conseguir empujó, la creación de un nuevo límite desordenado frente de la magnetosfera. "Y entonces se crean efectivamente su propio nuevo arco de choque", dice Wilson.

Sin el Slams, uno esperaría partículas procedentes del viento solar para saltar y deslizarse a lo largo de la parte exterior del arco de choque, la forma en que fluye el agua en un río puede mover alrededor de una gran roca. Pero los Slams crear una especie de espejo magnético, causando que las partículas solares que reflejen, atenuando en uno solo de estos haces de iones de campo alineados, disparando a lo largo de los campos magnéticos de nuevo fuera y lejos de la Tierra.

Los datos de viento no tiene inherentemente muestran que estas cosas crean la otra, sino que simplemente muestra la presencia de ambos. Sin embargo, los haces de iones no se observaron en el espacio entre la parte frontal de la verdadera arco de choque y la SLAMS - sólo fluyan lejos del SLAMS hacia fuera hacia el espacio. Los rayos también sólo apareció después de los Grand Slam tuvo la oportunidad de estar en plena forma. Esto fortaleció la conclusión de que la SLAMS conducen por sí mismas a las vigas, que actúa como un espejo magnético para reflejar las partículas hacia el exterior.

Cuanto más sabemos acerca de lo que sucede en el área de turbulencia espumosa frente a la Tierra, cuanto más sabemos acerca de cómo el viento solar y otros materiales que estalla fuera del sol puede ser capaz de penetrar en el espacio cercano a la Tierra.

"¿Qué sucede con el campo magnético de la Tierra depende de lo que está pasando aquí en el frente de la onda de choque", dice Sibeck. "Y lo que está pasando allí es dramática. Esto va a afectar a la cantidad de energía se mueve en la magnetosfera. Una vez dentro de la magnetosfera, puede crear poderosas tormentas solares y las comunicaciones de impacto y los satélites GPS de los que dependemos todos los días ".

Las observaciones también tienen implicaciones más allá de la protección de la Tierra. Mediante el envío de naves espaciales para observar plasma aquí, los científicos pueden tomar ventaja de la única zona del universo donde podemos estudiar ese movimiento plasma directamente - y por lo tanto aplicar la investigación a la información acerca de las estrellas a través de la galaxia, así. Por ejemplo, los astrofísicos les gustaría entender mejor las causas de la aceleración de rayos cósmicos - partículas que son generalmente mucho más rápido que los haces de iones alineados de campo, pero se aceleró de manera similar, dice Wilson. Una teoría es que un espejo magnético de una cierta clase hace que las partículas rebotan y ganar más velocidad y energía, los espejos se mueven más cerca. Cerca de la parte frontal de la magnetosfera, la SLAMS podría estar haciendo precisamente eso.

Para obtener más información acerca de la misión del viento de la NASA, visite:

http://wind.nasa.gov/