Αναπάντεχη ανακάλυψη για το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας.
Οι επιστήμονες που μελετούν το μαγνητικό πεδίο της Γης ανακάλυψαν ότι ο ηλεκτρικός του «παλμός» ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτήν που προέβλεπαν τα καθιερωμένα μοντέλα.
Η Γη περιβάλλεται από μια τεράστια μαγνητική «φούσκα», τη μαγνητόσφαιρα, η οποία προστατεύει τον πλανήτη από τον ηλιακό άνεμο, το ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που φυσά συνεχώς από τον Ήλιο. Όταν ο ηλιακός άνεμος συγκρούεται με το μαγνητικό πεδίο της Γης, δημιουργεί ηλεκτρικά ρεύματα και μαγνητικές δυνάμεις που καθοδηγούν τον διαστημικό καιρό, από εντυπωσιακές αυξήσεις στις πολικές λάμψεις μέχρι καταιγίδες ικανές να διαταράξουν δορυφόρους, δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας και επικοινωνίες.
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι η μαγνητόσφαιρα έχει μια απλή ηλεκτρική διάταξη, με θετικό φορτίο στη «χαραυγή» (πρωινή πλευρά) της Γης και αρνητικό φορτίο στη «δύση» (βραδινή πλευρά), αντικατοπτρίζοντας τον τρόπο με τον οποίο τα ηλεκτρικά πεδία ωθούν κανονικά τα φορτισμένα σωματίδια από τις θετικές προς τις αρνητικές περιοχές. Όμως, νέα δεδομένα δορυφόρων και υπολογιστικές προσομοιώσεις δείχνουν ότι η εικόνα είναι πιο περίπλοκη και εν μέρει αντεστραμμένη.
Μια ομάδα με επικεφαλής τον Γιουσούκε Εμπιχάρα, καθηγητή στο Research Institute for Sustainable Humanosphere του Πανεπιστημίου του Κιότο στην Ιαπωνία, βρήκε ότι η πρωινή πλευρά της μαγνητόσφαιρας φέρει στην πραγματικότητα αρνητικό φορτίο ενώ η βραδινή πλευρά είναι θετική.
Τα ευρήματα, που περιγράφονται σε άρθρο που δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση «Journal of Geophysical Research: Space Physics» βελτιώνουν την κατανόηση των επιστημόνων για το πώς τα ηλεκτρικά και μαγνητικά ρεύματα ρέουν στο διαστημικό περιβάλλον της Γης, γνώσεις που θα μπορούσαν να βελτιώσουν την πρόγνωση του διαστημικού καιρού και την προστασία της τεχνολογίας τόσο σε τροχιά όσο και στο έδαφος.
Για να καταλήξουν στα συμπεράσματά τους οι ερευνητές ανέλυσαν δεδομένα από την αποστολή Magnetospheric Multiscale (MMS) της NASA η οποία ερευνά πώς η ηλιακή ενέργεια μεταφέρεται εκρηκτικά στο Διάστημα κοντά στη Γη μελετώντας το πώς τα μαγνητικά πεδία του Ήλιου και της Γης συνδέονται και αποσυνδέονται. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως μαγνητική επανασύνδεση, απελευθερώνει εκρηκτικά ηλιακή ενέργεια στο κοντινό Διάστημα της Γης τροφοδοτώντας καταιγίδες και σέλας.
Οι ερευνητές πραγματοποίησαν επίσης λεπτομερείς υπολογιστικές προσομοιώσεις για να αναπαραστήσουν τις συνθήκες γύρω από τη Γη υπό συνεχή ροή ηλιακού ανέμου. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν ότι οι πόλοι συμπεριφέρονται όπως αναμενόταν αλλά οι περιοχές κοντά στον ισημερινό εμφανίζουν αντιστροφή με αντίθετα μοτίβα φορτίου σε μεγάλη έκταση.
«Σύμφωνα με τη συμβατική θεωρία, η πολικότητα του φορτίου στο ισημερινό επίπεδο και πάνω από τις πολικές περιοχές θα έπρεπε να είναι η ίδια. Γιατί λοιπόν βλέπουμε αντίθετες πολικότητες ανάμεσα σε αυτές τις περιοχές;» λέει ο Εμπιχάρα.
Αυτή η αντιστροφή, πρόσθεσε, μπορεί να εξηγηθεί από την κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων και όχι από στατική ηλεκτρική συσσώρευση. Όταν η ενέργεια από τον ήλιο πλήττει το μαγνητικό πεδίο της Γης προκαλεί το πλάσμα (ιονισμένο αέριο) να περιστρέφεται γύρω από τον πλανήτη. Στη βραδινή πλευρά της Γης το πλάσμα ρέει δεξιόστροφα και κινείται προς τους πόλους. Ταυτόχρονα οι μαγνητικές γραμμές της Γης εκτείνονται από το Νότιο ημισφαίριο προς το Βόρειο προς τα πάνω κοντά στον ισημερινό και προς τα κάτω κοντά στους πόλους.
Επειδή η κίνηση του πλάσματος και οι μαγνητικές γραμμές είναι προσανατολισμένες σε αντίθετες κατευθύνσεις, η αλληλεπίδρασή τους αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο συσσωρεύεται ηλεκτρικό φορτίο σε διαφορετικά τμήματα της μαγνητόσφαιρας, δημιουργώντας την αναστροφή που παρατήρησαν οι επιστήμονες.
«Η ηλεκτρική δύναμη και η κατανομή φορτίου είναι αποτελέσματα και όχι αιτίες της κίνησης του πλάσματος» αναφέρουν οι ερευνητές. Δείχνοντας ότι διαφορετικά μέρη της μαγνητόσφαιρας μπορούν να συμπεριφέρονται με αντίθετους τρόπους, η μελέτη προσθέτει λεπτομέρεια στα μοντέλα που περιγράφουν πώς η ενέργεια από τον ήλιο εισέρχεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης.
Τα ευρήματα αυτά μπορεί επίσης να ρίξουν φως στα μαγνητικά περιβάλλοντα άλλων κόσμων, όπως του Δία και του Κρόνου, των οποίων οι τεράστιες μαγνητόσφαιρες αλληλεπιδρούν με τον ηλιακό άνεμο με παρόμοιους τρόπους, σύμφωνα με τους επιστήμονες.
