Un ricercatore dell'Università di Iowa e i suoi colleghi hanno raggiunto una pietra miliare nel descrivere come avviene l'aurora boreale mediante un processo chiamato "riconnessione magnetica".
Il processo è immaginato come una serie di spaghetti intrecciati.
Il gas diffuso (plasma) fluisce verso l'esterno dal Sole come fa anche il "vento solare" e porta con sé le le linee del campo magnetico ("spaghetti") da esso.
L'intreccio tra le linee del campo magnetico (spaghetti) provenienti dal Sole e le linee di altri campi (spaghetti) ancorate nel nucleo della Terra si verificano quando queste linee di campo sono riunite dalle raffiche di vento solare.
"Nel processo di livellamento in uno o più fori vengono create linee di campo di collegamento, con quelle originarie del Sole e le altre del nucleo metallico della Terra", dice Scudder. "Questo collegamento permette alle particelle cariche di attraversare un confine in precedenza proibito che separa il volume della Terra dal Sole stesso. La formazione di queste interconnessioni rappresentano una riduzione dello stress.
Le aurore sono un sottoprodotto di questo cambiamento nel modo in cui i fili di spaghetti sono collegati, dal momento che con il foro, le particelle cariche provenienti dal Sole hanno l'accesso nell'atmosfera al di sotto scudo magnetico della Terra.
Un risultato di ció sono i bei colori delle aurore boreali.
"La maggior parte degli effetti delle condizioni meteorologiche solari hanno un aumento in base ai fori che sono presenti al momento del disturbo solare", dice Scudder. "In questo senso i siti di riconnessione sono i 'fori' per l'intrusione del tempo solare nello spazio vicino alla Terra."Dopo oltre 30 anni di ricerca, i miei colleghi ed io abbiamo annunciato una pietra miliare in astrofisica (il primo sito sperimentale risolto e inequivocabile di collisione) la riconnessione magnetica, in cui l'energia del campo magnetico si trasforma in particelle energetiche", dice Scudder.
"Quando questo processo si verifica, i volumi di spazio in precedenza separati diventano interconnessi da campi magnetici, fornendo nuove strade per lo scambio rapido dei gas ad alta temperatura".
Poiché le riconnessioni magnetiche si ritiene che avvengano altrove nell'Universo, Scudder e suoi colleghi sono felici di avere osservato le prove di un foro. In termini astronomici, le dimensioni di un foro sono relativamente piccole, circa 1 chilometro di diametro visti ad una distanza di 57.000 chilometri dalla Terra.
"Se le riconnessioni magnetiche fossero state presenti sulla superficie del Sole o un'altra stella, o in un pianeta in un altro sistema solare, gli scienziati non sarebbero mai stati in grado di vederle", ci dice Scudder.
Di conseguenza, il lavoro di Scudder è tanto più importante perché serve da "banco di prova" e da dimostrazione di un processo astrofisico che l'umanità non sarà mai in grado di confermare direttamente nello spazio profondo.
Oltre ad essere piccolo, il foro che Scudder ha osservato era in costante movimento. Poiché il foro è in uno stato sconosciuto di movimento relativo alla sonda spaziale, potrebbe averlo attraversato molte volte in precedenza senza essere rilevato.
Per correggere questa situazione, i ricercatori hanno sviluppato nuove tecniche per ridurre l'intervallo di tempo tra "istantanee" di un fattore 11, utilizzando lo stesso rilevatore senza doverne utilizzare uno nuovo.
"Questo 'trucco' è come avere l'accesso a un microscopio per la prima volta e ci ha permesso di ri-esaminare i dati acquisiti troppo lentamente per trovare questi buchi.
"Risolvere questi buchi nei campi magnetici è simile a guardare per la prima volta con un microscopio l'acqua stagnante e vedere il suo comportamento molecolare che si contorce", dice Scudder.
Il team è stato in grado di osservare il sito di riconnessione magnetica nello spazio utilizzando i dati dal veicolo spaziale Polar della NASA e dei suoi esperimenti Hydra, MFE e EFI.
Scudder dice che il processo che ha osservato è attivo non solo nel creare l'aurora boreale, ma molti altri fenomeni astronomici.
"La documentazione sperimentale del processo fisico che permette questo fenomeno fornisce il primo supporto delle teorie prevalenti per spiegare la produzione di brillamenti solari, raggi x dai buchi neri, così come le cause delle aurore che illuminano i cieli polari".
Il modo in cui Scudder e i suoi colleghi hanno osservato il punto di riferimento ha necessitato di un grande lavoro di squadra attraverso tre diversi rivelatori indipendenti.
Come parte del programma NASA Polar / Hydra presso l'interfaccia utente, i dati di tre esperimenti separati sono stati mostrati per riprodurre le tracce estreme previste dai modelli informatici del processo. Queste erano così insolite che non si avvicinavano agli estremi registrati in 50 anni di ricerca spaziale.
Utilizzando le più grandi risorse dei computer alla NASA, la National Science Foundation, e il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, i modelli di riferimento del computer hanno risolto sei trilioni di equazioni del moto per prevedere le osservazioni necessarie per i tre esperimenti.
Mostrando agli scienziati quali combinazioni di osservazioni potevano aiutare ad identificare queste regioni, il lavoro di Scudder aiuterà a risparmiare tempo ed energie per i futuri osservatori che si preparano a esplorare la riconnessione magnetica in dettaglio, utilizzando il NASA Magnetospheric Multi-Scale (MMS) che sarà lanciato nel 2014.
Le informazioni sono contenute in un articolo pubblicato nel numero del 5 giugno del Physical Review Letters.
.
Traduzione A Cura Di Arthur McPaul
Foto In Alto
Il gas diffuso, chiamato plasma, è sputa dal Sole così come il vento solare e viaggia con esso in linee di campi magnetici che interagiscono con il campo magnetico della Terra.
La posizione del fori è stara trovata ed indicata negli indicatori rosa vicino la Terra. (Image courtesy of NASA.)
Fonti:
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/06/120601231558.htm
Il processo è immaginato come una serie di spaghetti intrecciati.
Il gas diffuso (plasma) fluisce verso l'esterno dal Sole come fa anche il "vento solare" e porta con sé le le linee del campo magnetico ("spaghetti") da esso.
L'intreccio tra le linee del campo magnetico (spaghetti) provenienti dal Sole e le linee di altri campi (spaghetti) ancorate nel nucleo della Terra si verificano quando queste linee di campo sono riunite dalle raffiche di vento solare.
"Nel processo di livellamento in uno o più fori vengono create linee di campo di collegamento, con quelle originarie del Sole e le altre del nucleo metallico della Terra", dice Scudder. "Questo collegamento permette alle particelle cariche di attraversare un confine in precedenza proibito che separa il volume della Terra dal Sole stesso. La formazione di queste interconnessioni rappresentano una riduzione dello stress.
Le aurore sono un sottoprodotto di questo cambiamento nel modo in cui i fili di spaghetti sono collegati, dal momento che con il foro, le particelle cariche provenienti dal Sole hanno l'accesso nell'atmosfera al di sotto scudo magnetico della Terra.
Un risultato di ció sono i bei colori delle aurore boreali.
"La maggior parte degli effetti delle condizioni meteorologiche solari hanno un aumento in base ai fori che sono presenti al momento del disturbo solare", dice Scudder. "In questo senso i siti di riconnessione sono i 'fori' per l'intrusione del tempo solare nello spazio vicino alla Terra."Dopo oltre 30 anni di ricerca, i miei colleghi ed io abbiamo annunciato una pietra miliare in astrofisica (il primo sito sperimentale risolto e inequivocabile di collisione) la riconnessione magnetica, in cui l'energia del campo magnetico si trasforma in particelle energetiche", dice Scudder.
"Quando questo processo si verifica, i volumi di spazio in precedenza separati diventano interconnessi da campi magnetici, fornendo nuove strade per lo scambio rapido dei gas ad alta temperatura".
Poiché le riconnessioni magnetiche si ritiene che avvengano altrove nell'Universo, Scudder e suoi colleghi sono felici di avere osservato le prove di un foro. In termini astronomici, le dimensioni di un foro sono relativamente piccole, circa 1 chilometro di diametro visti ad una distanza di 57.000 chilometri dalla Terra.
"Se le riconnessioni magnetiche fossero state presenti sulla superficie del Sole o un'altra stella, o in un pianeta in un altro sistema solare, gli scienziati non sarebbero mai stati in grado di vederle", ci dice Scudder.
Di conseguenza, il lavoro di Scudder è tanto più importante perché serve da "banco di prova" e da dimostrazione di un processo astrofisico che l'umanità non sarà mai in grado di confermare direttamente nello spazio profondo.
Oltre ad essere piccolo, il foro che Scudder ha osservato era in costante movimento. Poiché il foro è in uno stato sconosciuto di movimento relativo alla sonda spaziale, potrebbe averlo attraversato molte volte in precedenza senza essere rilevato.
Per correggere questa situazione, i ricercatori hanno sviluppato nuove tecniche per ridurre l'intervallo di tempo tra "istantanee" di un fattore 11, utilizzando lo stesso rilevatore senza doverne utilizzare uno nuovo.
"Questo 'trucco' è come avere l'accesso a un microscopio per la prima volta e ci ha permesso di ri-esaminare i dati acquisiti troppo lentamente per trovare questi buchi.
"Risolvere questi buchi nei campi magnetici è simile a guardare per la prima volta con un microscopio l'acqua stagnante e vedere il suo comportamento molecolare che si contorce", dice Scudder.
Il team è stato in grado di osservare il sito di riconnessione magnetica nello spazio utilizzando i dati dal veicolo spaziale Polar della NASA e dei suoi esperimenti Hydra, MFE e EFI.
Scudder dice che il processo che ha osservato è attivo non solo nel creare l'aurora boreale, ma molti altri fenomeni astronomici.
"La documentazione sperimentale del processo fisico che permette questo fenomeno fornisce il primo supporto delle teorie prevalenti per spiegare la produzione di brillamenti solari, raggi x dai buchi neri, così come le cause delle aurore che illuminano i cieli polari".
Il modo in cui Scudder e i suoi colleghi hanno osservato il punto di riferimento ha necessitato di un grande lavoro di squadra attraverso tre diversi rivelatori indipendenti.
Come parte del programma NASA Polar / Hydra presso l'interfaccia utente, i dati di tre esperimenti separati sono stati mostrati per riprodurre le tracce estreme previste dai modelli informatici del processo. Queste erano così insolite che non si avvicinavano agli estremi registrati in 50 anni di ricerca spaziale.
Utilizzando le più grandi risorse dei computer alla NASA, la National Science Foundation, e il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, i modelli di riferimento del computer hanno risolto sei trilioni di equazioni del moto per prevedere le osservazioni necessarie per i tre esperimenti.
Mostrando agli scienziati quali combinazioni di osservazioni potevano aiutare ad identificare queste regioni, il lavoro di Scudder aiuterà a risparmiare tempo ed energie per i futuri osservatori che si preparano a esplorare la riconnessione magnetica in dettaglio, utilizzando il NASA Magnetospheric Multi-Scale (MMS) che sarà lanciato nel 2014.
Le informazioni sono contenute in un articolo pubblicato nel numero del 5 giugno del Physical Review Letters.
.
Traduzione A Cura Di Arthur McPaul
Foto In Alto
Il gas diffuso, chiamato plasma, è sputa dal Sole così come il vento solare e viaggia con esso in linee di campi magnetici che interagiscono con il campo magnetico della Terra.
La posizione del fori è stara trovata ed indicata negli indicatori rosa vicino la Terra. (Image courtesy of NASA.)
Fonti:
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/06/120601231558.htm
Nessun commento:
Posta un commento