אירועי נפץ במגנטוספירה: חקירת תת-סופת חריגה בזנב המגנטו של כדור הארץ

באמצעות נאס"אנתוני משימת ה-MMS של SwRI חוקר אירועי תת-סופות יוצאי דופן בזנב המגנטו של כדור הארץ כדי להבין טוב יותר את החיבור המגנטי מחדש והשפעותיו על המגנטוספרה העולמית.

מכון המחקר דרום-מערב (SwRI) חוקר אירוע חריג בזנב המגנטו של כדור הארץ, הרחבה המוארכת של המגנטוספירה של כוכב הלכת הנגררת מהשמש. מדעני SwRI בוחנים את טבען של סופות משנה, הפרעות חולפות בזנב המגנטו המשחררות אנרגיה ולעיתים גורמות לאוראורה, תוך שימוש בנתונים ממשימת משימת המגנטוספרית הרב-סקאלית (MMS) של נאס"א.

מאז שיגורן ב-2015, חלליות ה-MMS סוקרות את המגנטופאוזה, הגבול בין המגנטוספרה והסביבה. פְּלַסמָה, לסימנים של חיבור מחדש מגנטי, המתרחש כאשר קווי שדה מגנטי מתכנסים, מתפרקים ומתחברים מחדש, תוך המרת אנרגיה מגנטית בצורה נפיצה לחום ואנרגיה קינטית. בשנת 2017, MMS צפה בסימנים של חיבור מחדש מגנטי בזנב המגנטו אך לא בסימנים רגילים של תת-סערה המתלווים לחיבור מחדש, כגון זרמים חשמליים חזקים והפרעות בשדה המגנטי.

הבנת סופות משנה וחיבור מחדש

"אנחנו רוצים לראות כיצד הפיזיקה המקומית שנצפתה על ידי MMS משפיעה על כל המגנטוספירה הגלובלית", אמר ד"ר אנדי מרשל מ-SwRI, חוקר פוסט-דוקטורט. "על ידי השוואת האירוע הזה לסופות משנה טיפוסיות יותר, אנו שואפים לשפר את ההבנה שלנו לגבי מה שגורם לסערת משנה ואת הקשר בין סופות משנה לחיבור מחדש".

במהלך הפרויקט בן השנה, SwRI תשווה בין מדידות MMS באתרו של חיבור מחדש המשפיע על שדות וחלקיקים מקומיים לשחזורים גלובליים של מגנטוספרה שנוצרו על ידי מרכז המודלים המתואמים של הקהילה במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א באמצעות מסגרת מודל מזג האוויר החלל של אוניברסיטת מישיגן.

השלכות על חקר המגנטוספירה

"ייתכן שקיימים הבדלים משמעותיים בין דפוסי ההסעה המגנו-זנב העולמית עבור תת-סופות לבין חיבור זנב ללא תת-סופה", אמר מרשל. "לא הסתכלנו על התנועה של קווי השדה המגנטי בקנה מידה עולמי, אז יכול להיות שסערת המשנה החריגה הזו הייתה אירוע מאוד מקומי ש-MMS צפה במקרה. אם לא, זה יכול לעצב מחדש את ההבנה שלנו לגבי הקשר בין חיבור מחדש בצד הזנב לבין סופות משנה".

MMS היא המשימה הרביעית של תוכנית הגשושיות הקרקעיות של נאס"א. מרכז טיסות החלל גודארד בנה, שילב ובדק את ארבעת חלליות ה-MMS והוא אחראי על ניהול המשימה ופעולות המשימה הכוללות. החוקר הראשי של צוות המדע של חבילת המכשירים של MMS נמצא ב-SwRI בסן אנטוניו. תכנון פעולות מדע ופיקוח על מכשירים מבוצעים במרכז המבצעים המדעים של MMS במעבדה לפיסיקת אטמוספירה וחלל באוניברסיטת קולורדו בבולדר.