Μαγνητικές πύλες ανοιγοκλείνουν ανάμεσα στη Γη και τον Ήλιο

Οι πύλες θα είναι οι μαγικές φαινόμενα μπορεί να ανοίξει ένα πέρασμα σε άγνωστους κόσμους, εναλλακτικές διαστάσεις, ταχεία γέφυρα προς το άγνωστο. Οι επιστήμονες που εργάζονται για τη NASA από το Πανεπιστήμιο της Αϊόβα βρήκαν κάτι σαν πύλη.

Η Γη περιβάλλεται από ένα μαγνητικό πεδίο που διαχέει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που ακτινοβολείται από τον Ήλιο Ωστόσο, σε αυτή την περιοχή υπάρχουν μικρά, αυτοσχέδια πύλες ("ΙΠΑ" σημαίνει Flux Transfer Event) εντελώς απρόβλεπτη που επιτρέπουν την μαγνητική άνεμος, και ως εκ τούτου οι ηλιακές δυνάμεις, για να τεθεί σε άμεση επαφή με τον πλανήτη μας.

Στον χρόνο που θέλετε για να διαβάσετε αυτό το άρθρο κάτι θα συμβεί υψηλά στον ουρανό, που μέχρι πρόσφατα πολλοί επιστήμονες δεν πίστευαν ότι μπορεί να γίνει. Μια μαγνητική πύλη θα ανοίξει συνδέοντας τη Γη με τον Ήλιο, που απέχουν μεταξύ τους περίπου 150 εκατ. χλμ.

Τόνοι σωματιδίων υψηλής ενέργειας θα εισρεύσουν από το άνοιγμα, πριν αυτό κλείσει ξανά, στον χρόνο που θέλετε για να φτάσετε στο τέλος αυτής της είδησης.

"Το φαινόμενο ονομάζεται συμβάν μεταβίβασης μαγνητικής ροής", λέει ο φυσικός David Sibeck του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Goddard. Μια καλλιτεχνική άποψη της σύνδεσης του μαγνητικού πεδίου της Γης με αυτό του ήλιου - γνωστό και ως "συμβάν μεταβίβασης μαγνητικής ροής" - με ένα διαστημόπλοιο που μετράει σωματίδια και μαγνητικά πεδία

"Πριν μέχρι δέκα χρόνια εθεωρείτο ανύπαρκτο, σήμερα υπάρχουν αδιάσειστα στοιχεία ότι όχι μόνο συμβαίνει, αλλά μάλιστα είναι πολύ συνηθισμένο".

Οι ερευνητές εδώ και καιρό γνώριζαν ότι η Γη και ο Ήλιος πρέπει να συνδέονται. Η μαγνητόσφαιρα της Γης (η μαγνητική 'φυσαλίδα' που περιβάλλει τον πλανήτη μας) είναι γεμάτη με σωματίδια από τον ήλιο, που φθάνουν στη Γη μέσω του ηλιακού ανέμου και διαπερνούν τις μαγνητικές "ασπίδες" της Γης. Εισέρχονται ακολουθώντας τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου, οι οποίες μπορούν να ανιχνευθούν από την επιφάνεια του πλανήτη μας μέχρι πίσω στην ατμόσφαιρα του ήλιου.

"Οι επιστήμονες πίστευαν ότι η σύνδεση Γης-Ήλιου ήταν μόνιμη, αλλά τώρα πια", λέει ο Sibeck, "γίνεται αντιληπτό ότι αυτό δεν συμβαίνει, καθώς αποδεικνύεται ότι η σύνδεση δεν είναι καθόλου σταθερή, αλλά συχνά σύντομη, πολύ δυναμική και μερικές φορές εκρηκτική".

Σύμφωνα με ερευνητές στην ημερήσια πλευρά της Γης (δηλαδή την πλευρά που είναι εκτεθειμένη στον ήλιο) το μαγνητικό της πεδίο πιέζει το μαγνητικό πεδίο του ήλιου. Περίπου κάθε οκτώ λεπτά, τα δύο πεδία για λίγο χρόνο συγχωνεύονται ή "επανασυνδέονται", σχηματίζοντας έτσι μια "πύλη" μέσω της οποίας είναι δυνατή η ροή των σωματιδίων. Η πύλη λαμβάνει τη μορφή ενός μαγνητικού κυλίνδρου με πλάτος περίπου όσο η Γη.

Η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος έχει ένα στόλο από τέσσερα διαστημόπλοια Cluster και η NASA πέντε THEMIS, που διαπερνάνε και περιβάλλουν τους μαγνητικούς αυτούς κυλίνδρους, οπότε μετρούν τις διαστάσεις τους και αισθάνονται τα σωματίδια που περνούν ανάμεσα. "Είναι λοιπόν οι πύλες ένα πραγματικό φαινόμενο", λέει ο Sibeck.

Τώρα που τα Cluster και THEMIS έχουν άμεσα δείγματα, οι θεωρητικοί φυσικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις μετρήσεις για την προσομοίωση των FTE στους υπολογιστές τους και μπορούν βεβαίως να προβλέψουν τη συμπεριφορά τους. Ο Jimmy Raeder φυσικός του Πανεπιστημίου του New Hampshire παρουσίασε μια τέτοια προσομοίωση και τόνισε πως οι κυλινδρικές μαγνητικές πύλες τείνουν να σχηματίζονται πάνω από τον Ισημερινό της Γης και μετά μετακινούνται προς τους πόλους - στο Βόρειο πόλο το Δεκέμβριο και στο Νότιο πόλο τον Ιούλιο.

Ο Sibeck. όμως έχει ακόμα πολλά αναπάντητα ερωτήματα. Γιατί οι πύλες σχηματίζονται κάθε οκτώ λεπτά; Πώς τα μαγνητικά πεδία στο εσωτερικό των κυλίνδρων περιστρέφονται σπειροειδώς;

Ο Sibeck πιστεύει ότι αυτό το συμβάν συμβαίνει με διπλάσια συχνότητα από όσο νομίζαμε μέχρι σήμερα. "Νομίζω ότι υπάρχουν δύο ποικιλίες του συμβάντος FTE: η ενεργητική και η παθητική." Ενεργητικά FTE είναι μαγνητικοί κύλινδροι που επιτρέπουν στα σωματίδια να ρέουν μέσα από αυτόν μάλλον εύκολα, είναι δε σημαντικοί αγωγοί ενέργειας για τη μαγνητόσφαιρα της Γης.

Παθητικά FTE είναι μαγνητικοί κύλινδροι που παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντίσταση, η εσωτερική τους διάρθρωση είναι τέτοια που δεν επιτρέπει μια τόσο εύκολη ροή των σωματιδίων και πεδίων. (Τα ενεργά FTE σχηματίζονται κοντά στον ισημερινό και τα παθητικά σχηματίζονται σε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη.

 

Κάθε οκτώ λεπτά, ένα φαινόμενο το οποίο οι περισσότεροι επιστήμονες δεν πίστευαν ότι συμβαίνει εκτυλίσσεται βίαια ψηλά στον ουρανό. Μια μαγνητική πύλη μήκους 150 εκατομμυρίων χιλιομέτρων ανοίγει ανάμεσα στον Ήλιο και τη Γη και αφήνει να περάσουν τόνοι ηλιακών σωματιδίων υψηλής ενέργειας.
Το φαινόμενο ονομάζεται συμβάν μεταβίβασης μαγνητικής ροής (Flux Transfer Event - FTE), εξηγεί ο φυσικός Ντέιβιντ Σίμπεκ του Κέντρου Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA. «Πριν από δέκα χρόνια ήμουν σίγουρος ότι δεν υπάρχει, τώρα όμως τα πειστήρια είναι αδιάσειστα» δηλώνει.
Η ομάδα του Σίμπεκ ανέφερε την Κυριακή σε συνέδριο φυσικής πλάσματος στην Αλαμπάμα ότι τα FTE όχι μόνο συμβαίνουν αλλά είναι και δύο φορές συχνότερα από ό,τι υποψιάζονταν οι αστροφυσικοί.

Οι επιστήμονες γνώριζαν εδώ και καιρό ότι η Γη και ο Ήλιος πρέπει να συνδέονται με κάποιον τρόπο. Η μαγνητόσφαιρα της Γης (η μαγνητική φούσκα που περιβάλλει τον πλανήτη μας) είναι γεμάτη με σωματίδια του ηλιακού ανέμου τα οποία διαπερνούν τις μαγνητικές «ασπίδες» της Γης. Εισέρχονται ακολουθώντας τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου, οι οποίες μπορούν να ανιχνευθούν από την επιφάνεια του πλανήτη μας μέχρι πίσω στην ατμόσφαιρα του ήλιου.

Οι επιστήμονες πίστευαν ότι η σύνδεση Γης-Ήλιου ήταν μόνιμη, αλλά τώρα πια, σύμφωνα με τον Σίμπεκ, γίνεται αντιληπτό ότι η αλληλεπίδραση συχνά είναι σύντομη και πολύ δυναμική.

Ποιος όμως είναι ο μηχανισμός των FTE; Η πλευρά της Γης που βρίσκεται ανά πάσα στιτμή εκτεθειμένη στον ήλιο πιέζει το μαγνητικό της πεδίο πάνω στο μαγνητικό πεδίο του άστρου. Κάθε οκτώ περίπου λεπτά, τα δύο πεδία για λίγο χρόνο συγχωνεύονται ή «επανασυνδέονται», σχηματίζοντας ένα είδος πύλης μέσω της οποίας είναι δυνατή η ροή των σωματιδίων.
Η πύλη έχει τη μορφή ενός νοητού κύλινδρου με πλάτος περίπου όσο η Γη.

Τα τέσσερα διαστημικά σκάφη Cluster του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και τα πέντε σκάφη Themis της NASA έχουν πετάξει μέσα και γύρω από αυτούς τους κυλίνδρους, μετρώντας τις διαστάσεις τους και ανιχνεύοντας τη ροή των σωματιδίων που κυλάνε στο εσωτερικό τους.
Σύμφωνα με τις έρευνες, οι κυλινδρικές μαγνητικές πύλες τείνουν να σχηματίζονται πάνω από τον ισημερινό της Γης και μετά να μετακινούνται προς τους πόλους (στο Βόρειο Πόλο το Δεκέμβριο και στο Νότιο τον Ιούλιο).

Newsroom ΔΟΛ, με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ