科学家在湍流空间中发现新的磁过程 2018-08-03 08:11:00

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尽管离家很近,地球周围的空间充满了隐藏的秘密和无形的过程在“自然”杂志上发表的一项新发现中,科学家们使用美国宇航局的磁层多尺度航天器 - 彩信 - 在我们附近发现了一种新的磁场事件

地球环境通过使用创新技术从数据中挤出额外信息磁重联是空间中最重要的过程之一 - 充满被称​​为等离子体的带电粒子 - 在地球周围这个基本过程耗散磁能并推动带电粒子,两者都是其中有助于动态空间天气系统,科学家希望更好地了解,甚至有一天预测,因为我们做地面天气当交叉磁场线突然发生时,重新连接发生,爆炸性地以高速爆炸性地抛弃附近的粒子这一新发现发现了重新连接的地方从来没有见过 - 在汹涌的等离子体中在一个新的dis在“自然”杂志上报道,科学家与美国宇航局的磁层多尺度航天器 - 彩信合作 - 在我们的近地环境中发现了一种新型的磁场事件

信誉:NASA的戈达德太空飞行中心/ Joy Ng“在等离子体宇宙中,有两个重要的现象:磁性重新连接和湍流,“加州大学伯克利分校的高级研究员Tai Phan说道,他是论文的主要作者”这一发现弥合了这两个过程“在磁层中已经观察到磁重新连接 - 磁性地球周围的环境 - 但通常在平静的条件下新事件发生在一个叫做磁鞘的区域,就在磁层的外边界之外,太阳风非常湍流以前,科学家们不知道那里是否会发生重新连接,由于等离子体在MMS发现它的区域中非常混乱,但是比之前的尺度小得多太空船可以探测在湍流的磁环境中,磁场线变得混乱当场线交叉时,强电流(此处显示为明亮区域)形成并最终触发磁重联(由闪光指示),这是一个爆炸性的事件,释放在当前层积累的磁能并喷射高速双向电子射流美国宇航局的磁层多尺度飞行任务见证了这一过程,因为它飞过电子喷射器正好在地球磁环境边缘的湍流边界

信誉:美国宇航局的戈达德太空飞行中心的概念图像实验室/ Lisa Poje;模拟人:Colby Haggerty(芝加哥大学),Ashley Michini(宾夕法尼亚大学),Tulasi Parashar(特拉华大学)MMS使用四个相同的飞船以金字塔形式飞行,研究三维地球周围的磁性重新连接因为飞船飞得很难它们紧密相连 - 平均距离仅为4.5英里,它们保留了最近分离任何多航天器阵型的记录 - 它们能够观察到之前没有人见过的现象

此外,MMS的仪器设计为捕获数据的速度比以前的任务速度快一百倍即使MMS上的仪器速度非常快,它们仍然太慢而无法捕捉动作中的湍流重新连接,这需要观察由反弹场线投射的窄层快速移动粒子

标准重新连接,其中宽的离子射流从重新连接的位置流出,湍流重新连接e只有几英里宽的狭窄电子射流“吸烟枪的证据是同时测量相反方向的电子喷射,四个MMS航天器很幸运地转向重新连接现场并检测两架喷气机”,Jonathan Eastwood说

在伦敦帝国理工学院的讲师,以及该论文的共同作者Crucially,MMS科学家们能够利用一种仪器的设计,快速等离子体研究,创建一种插入数据的技术 - 基本上允许他们在线和收集额外的数据点 - 以解决喷气式飞机“论文的关键事件发生在45毫秒内这将是一个基本数据的数据点,”美国宇航局戈达德太空飞行中心研究生艾米拉格说

在马里兰州格林贝尔特,以及开发该技术的科学家 “但是我们可以通过这种方法在该区域获得六到七个数据点,让我们能够理解正在发生的事情”地球周围是一个保护性的磁环境 - 磁层 - 这里用蓝色显示,它偏转了超音速的带电流来自太阳的粒子,被称为太阳风当粒子围绕地球的磁层流动时,它形成一个叫做磁鞘的高度湍流的边界层,黄色科学家就像参与美国宇航局的磁层多尺度任务一样,正在研究这个动荡的区域来帮助我们了解更多关于我们充满活力的空间环境的信息:NASA的戈达德太空飞行中心/ Mary Pat Hrybyk-Keith; NASA Goddard的概念图像实验室/ Josh Masters使用这种新方法,MMS科学家们希望他们能够通过现有的数据集进行梳理以发现更多这些事件,并且可能还有其他意外的发现以及整个宇宙中的磁性重新连接,因此当我们在地球周围了解它 - 地球人最容易检查它 - 我们可以将这些信息应用到更远的其他过程中发现湍流中的重新连接会对太阳研究产生影响它可能有助于科学家理解这个角色磁性重新连接起到加热莫名其妙的炎热日冕 - 太阳的外层大气 - 并加速超音速太阳风NASA即将到来的帕克太阳探测任务将于2018年夏天直接发射到太阳,以确切地调查这些问题 - 这项研究就是全部我们对家附近磁性重联的理解越多越好: T D Phan等人,“地球湍流磁鞘中没有离子耦合的电子磁性再连接”,Nature,第557卷,第202-206页(2018)doi:101038 / s41586-018-0091-5