新技术有助于解决磁重联和Aurora的双重奥秘

Французский акцент-устами юных француженок

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Anonim

新的电子成像技术刚刚让美国宇航局的科学家们了解了地球周围的磁场线如何重建,以及太空天气和北极光的来源。研究人员之前已经知道磁重联正在发生,但从来没有办法测量它,因为他们缺乏能够快速测量等离子体反应的设备,无法读取电子尺度上发生的相互作用。进入NASA的Magnetospheric Multiscale,我们欠新数据。 MMS包括四颗卫星,设计用于进行探测重新连接区域所需的快速电子测量。

圣安东尼奥西南研究所的James Burch博士描述了使用MMS来用显微镜观察电子而不是望远镜。该系统代表了我们必须在如此微观的水平上快速测量数据展开的第一次机会。我们现在知道电子通过所谓的近磁极点加速,然后沿着磁层内部的曲折路径,在那里它们与来自地球磁场的粒子混合,回到它外面,在那里它们与来自太阳磁场的粒子混合。该运动有助于连接两个场的电流。

以前测量过的所有东西都是用粒子探测器测量的,或者用光学方法测量 - 就像看太阳耀斑一样 - 但无论哪种方式,迄今为止所测量的所有人都是 效果 重新连接,Burch解释道。 “从来没有人测量过它的来源。现在,我们已经赶上了所有的计算机模拟,我们已经超越了它们。接下来我们要研究的是,产生这个电子场的是什么?“

MMS数据已经有11年的历史了。 Burch和他的团队于2005年5月被选中参与该项目,并且花了一段时间来设计和构建并推广MMS - 它是在一年前推出的 - 现在用于分析数据。该器件的设计仅用于研究磁性重新连接。

我们新发现的研究和分析这种现象的能力的实际意义尚不清楚,但也很有前景。由于磁性重新连接是造成太空天气的原因,例如太阳耀斑和日冕物质抛射 - 再加上离家更近的Aurora Borealis - 这种新见解可能有助于我们获得更好的预测。这不一定是MMS明年即将到来的任务的目标,它将研究磁层的尾部,连接到“日”侧的场线必须与“夜”侧断开,但收集的数据几乎肯定会有所帮助。

它还有可能有一天永久解决能源危机。我们对磁重联的了解越多,我们越接近理解磁约束聚变。 (不是冷融合 - 这是一个独立的研究领域。另外,Burch严厉地说,“冷融合不存在。”)

Burch说,目前,有大型机器研究磁约束聚变,试图限制等离子体的热量。 “它们可以限制等离子体,当它们将它加热时,重新连接就会进入,然后它就可以逃脱,它不再受限制了。但是,如果他们能够做到这一点,那将是一个很长的过程,但……我们肯定会研究它。“