Teadlased on viite NASA THEMIS-e satelliiti kasutades avastanud kosmoseilma erilise vormi, millega võrreldes maavärinad sõna otseses mõttes kahvatuvad.
Kolme aasta eest avastas THEMIS kosmosevärinate eelkäija, kui Maa magnetväli mitu miljonit kilomeetrit tunnis liikuva päikesetuule tõttu välja venitati. Vahetevahel muutub ‘saba’ nii pikaks, et ei pea enam pingele vastu ja pöördub järsult nagu pinge alt vabanenud kummipael. Sabasse lõksu jäänud päikesetuule plasma paisatakse Maa suunas.
Kosmosevärinate ajal rapub magnetosfäär analoogselt maapinnaga maavärinate ajal. Foto: Evgeny Panov, Austria kosmoseuuringute keskus
Rohkem kui ühel korral viibisid THEMIS-e viis satelliiti plasmavoogude otsesel tulejoonel. Kohe kindlasti tabasid need ka Maad, mis sundis projekti juures töötavaid teadureid küsima, mis edasi saab Nüüd on see teadlastel selge – plasmavood tekitavad kosmosevärinaid, mille energia on võrreldav 5-6 magnituudiste maavärinatega. Kosmosevärinad see eest pakuvad aga märksa suurejoonelisemat vaatemängu, kuna neid usutakse tekitavat eriti eredaid virmalisi.
THEMIS-e vaatluste kohaselt tabab voog Maa magnetvälja umbes 30,000 kilomeetri kõrgusel Maa ekvaatorist. Kokkupõrge tekitab rikošettprotsessi, mille käigus plasma Maa magnetvälja võnkuma paneb ning ise selle peal ‘hüplema’ jääb. Teadlased ise kutsuvad seda “korduvaks voo tagasi tõrjumiseks.” Sarnast efekti võib vaadelda tennisepalli põrkel vaibaga – esimene põrge on suurim, mil järgnevate põrgete amplituud väheneb energia hajumisel eksponentsiaalselt.
“Me olime juba tükk aega kahtlustanud, et midagi sellist toimub. Kuid vaadeldes seda juhtumas, avastas THEMIS midagi uut ja üllatavat,” ütles Goddardi kosmoseuuringute keskuse THEMIS-e projektijuht David Sibeck.
Protsessi käigus tekivad tohutud magnetvälja ääres keerlevad Maa-laiused plasmavorteksid, mis koosnevad magnetiseerunud gaasist. “Kui plasmavoog tabab Maa sisemist magnetosfääri, ilmuvad plasmavoo kumbaski küljes vastasuunaliselt keerlevad keerised. Me arvame, et vorteksid tekitavad Maa lähedal arvestatava tugevusega elektrivoolu,” selgitas Rumi Nakamura Austria kosmoseuuringute keskusest.
Keeriste ning kosmosevärinate koosmõjul võib ka Maa elektroonikale tõsine mõju olla. Vorteksite sabad võivad juhtida osakesi Maa atmosfääri tekitades seal virmalisi ning ionisatsioonilaineid, mis häirivad nii raadiosidet kui ka GPS-i tööd. Maapinna magnetväljadega põrkudes tekitavad kosmosevärinad elektrivoolu, mis äärmuslikel juhtudel võivad terve piirkonna vooluvõrgu ülekoormata.
Pärast plasmavoogude ja värinate avastamist viis Joachim Birn Los Alamose Riiklikust Laboratooriumist läbi tagasipõrke protsessi arvutisimulatsiooni. Lisaks THEMIS-e vaatlustulemustega kattumist on simulatsiooni kohaselt protsesse ka Maa pealt keerise kujuliste virmalistena näha. Viimast täheldasid ka maapealsed vaatlusjaamad.
Kuigi Sibecki töörühm on kosmosevärinate tekkeprotsessi mõistnud, pole nende töö veel lõppenud·:”Meil ei ole aimugi, kui suureks kosmosevärinad paisuda võivad.”
Allikas:
NASA: “Colliding Auroras Produce an Explosion of Light“