Neeilinis atradimas: pirmą kartą istorijoje užfiksuotas sprogimas Žemės magnetosferoje

Atradimą atliko NASA magnetosferos tyrimų misijos MMS komanda. Neįprastas reiškinys užfiksuotas keturiais kosminiais zondais, esančiais Žemės magnetosferoje – plazmos burbule, kurį kontroliuoja planetos magnetinis laukas. Ji prasideda maždaug tūkstančio kilometrų aukštyje virš Žemės ir į Saulę atgręžtoje planetos pusėje yra nutolusi per 60 tūkst. km, o nuo žvaigždės nusigręžusioje pusėje nutįsta per 5 mln. km ilgio „uodega“.

„Mes radome aukso puodą, – pareiškė vienas iš tyrimo autorių, MMS komandos tyrėjas Roy Torbertas. – Mums pavyko šioje aplinkoje atlikti visų laikų pirmą fizikos eksperimentą.“

Iš plazmos yra sudaryta Saulė ir kitos žvaigždės. Tai – labiausiai Visatoje paplitusi įprastos materijos forma. Įprasta materija, iš kurios esame sudaryti mes, žmonės, planetos, žvaigždės ir kiti mums pažįstami objektai, sudaro tik apie šeštadalį Visatos medžiagos, o visa kas likę apibūdinama tamsiąja medžiaga (arba juodąja materija).

Dažnai plazma turi stiprų magnetinį lauką. Kuomet vienas magnetinis laukas susiduria su kitu ir jų linijos susikerta įstrižai, jie gali susidurti, lūžti ir susijungti, o tokio sprogimo metu magnetinė energija virsta šiluma ir kinetine energija. Pavyzdžiui, tokie susidūrimai gali įvykti, kuomet saulės išsviestos plazmos dalelės pasiekia Žemės magnetosferą.

„Įsivaizduokite du traukinius, judančius vienas kito link skirtingais bėgiais, o paskutinę minutę jie užvažiuoja ant tų pačių bėgių. Šie bėgiai atstoja skirtingų magnetinių laukų linijas, o ties bėgių susijungimu įvyksta susidūrimas. Jo metu iš susijungimo taško pasklinda energija.“

Tokie magnetiniai sprogimai gali turėti didelės įtakos Žemėje. Pavyzdžiui, jie paskatina saulės žybsnius ir vainikinės masės išsiveržimus, kuriems pasiekus mūsų planetos „gynybinį skydą“ vyksta geomagnetinės audros. Tokiu atveju dažnai matomos pašvaistės, tačiau padariniai gali būti ir gerokai rimtesni. Antai 1989 metais dėl geomagnetinės audros Kvebeke (Kanados provincija) milijonai žmonių liko be elektros energijos. Tačiau gali kilti ir dešimt kartų galingesnės audros – geomagnetinė superaudra buvo kilusi 1859-aisiais, ji praminta Carringtono įvykiu.

„Kadangi tokie susijungimai lemia kosmoso orus, geresnis jų suvokimas leistų tiksliau juos prognozuoti“, – teigė tyrimo vadovas Jamesas Burchas, Pietvakarių tyrimų instituto (San Antonijus, Teksasas) mokslininkas.

Magnetinių laukų susijungimai taip pat gali turėti įtakos šiuo metu kuriamų branduolio sintezės reaktorių veikimui. Tokios žvaigždžių principu veikiančios elektrinės, tikimasi, ateityje pakeis branduolines jėgaines ir leis patenkinti augančius žmonijos elektros energijos poreikius.

Mokslininkai siekia išsiaiškinti, kas sukelia magnetinį susijungimą, tačiau iki šiol tokie eksperimentai buvo atliekami tik laboratorijose. MMS yra pirmoji kosmoso misija, kuria siekiama išsiaiškinti, kaip šis fenomenas veikia ne tik Žemėje, bet ir Saulėje bei kitose žvaigždėse.

„Mes tai tyrinėjome teoriniame lygmenyje ir atlikome simuliacijas superkompiuteriais, tačiau iki šiol nežinojome, kas kontroliuoja magnetinės energijos virsmą dalelių energija, – nurodė J.Burchas. – Mes suprojektavome MMS misiją taip, kad Žemės magnetosferagalėtume naudotis kaip milžiniška laboratorija ir joje atlikti eksperimentus.“