Zespół z Uniwersytetu Nagoya w Japonii po raz pierwszy zaobserwował przenoszenie energii z rezonansowych elektronów na gwiżdżące fale w przestrzeni. Ich wyniki dostarczają bezpośrednich dowodów na wcześniej zakładany efektywny wzrost, zgodnie z przewidywaniami teorii wzrostu fali nieliniowej. Powinno to poprawić nasze zrozumienie nie tylko fizyki plazmy kosmicznej, ale także pogody kosmicznej, zjawiska, które wpływa na satelity.
Kiedy ludzie wyobrażają sobie przestrzeń kosmiczną, często postrzegają ją jako idealną pustkę. W rzeczywistości to wrażenie jest błędne, ponieważ próżnia jest wypełniona naładowanymi cząstkami. Głęboko w kosmosie gęstość naładowanych cząstek staje się tak niska, że rzadko zderzają się one ze sobą. Zamiast kolizji, siły związane z polami elektrycznymi i magnetycznymi wypełniającymi przestrzeń kontrolują ruch naładowanych cząstek. Brak kolizji występuje w całej przestrzeni, z wyjątkiem bardzo bliskich ciał niebieskich, takich jak gwiazdy, księżyce czy planety. W takich przypadkach naładowane cząstki nie poruszają się w próżni kosmicznej, ale przez ośrodek, w którym mogą zderzać się z innymi cząstkami.
Wokół Ziemi te oddziaływania naładowanych cząstek generują fale, w tym fale elektromagnetyczne w postaci gwizdka, które rozpraszają i przyspieszają niektóre naładowane cząstki. Kiedy zorze polarne pojawiają się rozproszone wokół biegunów planet, obserwatorzy widzą skutki interakcji między falami i elektronami. Ponieważ pola elektromagnetyczne są tak ważne w pogodzie kosmicznej, badanie tych interakcji powinno pomóc naukowcom przewidzieć zmiany intensywności cząstek o wysokiej energii. Może to pomóc chronić astronautów i satelity przed najgorszymi skutkami pogody kosmicznej.
Zespół składający się z wyznaczonego adiunkta Naritoshi Kitamury i profesora Yoshizumi Miyoshi z Instytutu Nauk o Kosmosie i Ziemi (ISEE) na Uniwersytecie Nagoya, a także naukowców z Uniwersytetu Tokijskiego, Uniwersytetu w Kioto, Uniwersytetu Tohoku, Uniwersytetu w Osace i Japan Aerospace . Agencja Eksploracji (JAXA) i kilku międzynarodowych współpracowników wykorzystało przede wszystkim dane uzyskane za pomocą spektrometrów elektronów małej mocy, zwanych Rapid Plasma Spectrometers-Dual Electron Spectrometers, na pokładzie statku kosmicznego NASA Multiband Magnetometer. Przeanalizowali interakcje między elektronami a falami gwizdka, które również zostały zmierzone przez statek kosmiczny. Stosując metodę przy użyciu analizatora interakcji cząstka-fala, byli w stanie bezpośrednio wykryć ciągły transfer energii z elektronów rezonansowych do fal w trybie gwizdka w miejscu, w którym znajduje się statek kosmiczny. Z tego wyprowadzili tempo wzrostu fali. Naukowcy opublikowali swoje wyniki w Połącz się z naturą.
Najważniejszym odkryciem było to, że zaobserwowane wyniki były zgodne z hipotezą, że w tej interakcji występuje nieliniowy wzrost. „Po raz pierwszy ktokolwiek bezpośrednio zaobserwował efektywny wzrost fali w przestrzeni interakcji fal i cząstek między elektronami a falami w trybie gwizdka” – mówi Kitamura. Mamy nadzieję, że wyniki przyczynią się do badań nad różnymi interakcjami falowo-cząsteczkowymi, a także do lepszego zrozumienia postępu badań w fizyce plazmy. Jako bardziej szczegółowe zjawisko, wyniki przyczynią się do lepszego zrozumienia przyspieszenia elektronów przy wyższych energiach. W pasie promieniowania, które są czasami nazywane „elektronami zabójcami”, ponieważ uszkadzają satelity, a także utratą wysokoenergetycznych elektronów do atmosfery, które składają się na rozproszoną zorzę polarną. »
Ta praca została sfinansowana z dotacji na badania naukowe (17H06140, 18H03727, 21K13979) od Japońskiego Stowarzyszenia na rzecz Promocji Nauki.
„Miłośnik muzyki. Miłośnik mediów społecznościowych. Specjalista sieciowy. Analityk. Organizator. Pionier w podróżach.”
More Stories
Nicolas Escurat „łączy niebo z ziemią”
Niewiele wiadomo, że to warzywo antycholesterolowe doskonale działa na serce
Zaćmienie słońca 8 kwietnia: w Quebecu zarejestrowano 28 infekcji oczu