ความประทับใจของศิลปินเกี่ยวกับความปั่นป่วนของไมโครที่คลัสเตอร์เห็น เครดิตรูปภาพ: ESA คลิกเพื่อขยาย
ต้องขอบคุณการวัดโดยภารกิจคลัสเตอร์ของ ESA ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปจึงได้ระบุว่า "micro" -vortices ในสนามแม่เหล็กโลก
ความปั่นป่วนของกระแสน้ำวนขนาดเล็กดังกล่าวซึ่งมีการทำนายการดำรงอยู่ผ่านแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ไม่เคยถูกสังเกตมาก่อนในอวกาศ ผลลัพธ์ไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์อวกาศเท่านั้น แต่ยังสำหรับการใช้งานอื่น ๆ เช่นการวิจัยเกี่ยวกับนิวเคลียร์ฟิวชั่น
เมื่อวันที่ 9 มีนาคม 2545 ดาวเทียมทั้งสี่กลุ่มที่บินในรูปแบบเตตราจูดที่ระยะทาง 100 กิโลเมตรจากกันและกันกำลังข้ามจุดยอดแม่เหล็กทิศเหนือ เมื่อพวกเขาค้นพบ แม่เหล็ก cusps เป็นพื้นที่เหนือขั้วแม่เหล็กที่เส้นสนามแม่เหล็กรอบโลกก่อตัวเป็นช่องทางแม่เหล็ก
cusps แม่เหล็กเป็นสองภูมิภาคที่สำคัญในสนามแม่เหล็กโลกที่ลมสุริยะ - การไหลของอนุภาคที่มีประจุที่สร้างขึ้นโดยดวงอาทิตย์ซึ่งข้ามระบบสุริยะทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง - สามารถเข้าถึงชั้นบนของชั้นบรรยากาศโลก (ไอโอโนสเฟียร์) โดยตรง
พลาสมาจำนวนมาก (ก๊าซของอนุภาคที่มีประจุ) และพลังงานถูกขนส่งผ่านสิ่งเหล่านี้และสิ่งอื่น ๆ ภูมิภาคเพื่อเจาะสนามแม่เหล็ก - เกราะป้องกันตามธรรมชาติของโลก น้อยกว่าร้อยละหนึ่งของพลังงานทั้งหมดที่ดำเนินการโดยลมสุริยะและการกระแทกสนามแม่เหล็กโลกจริง ๆ แต่ก็ยังสามารถมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อระบบของโลกเช่นเครือข่ายโทรคมนาคมและสายไฟ
วัสดุพลังงานแสงอาทิตย์ที่ด้อมในการสร้างความปั่นป่วนในพลาสมาโดยรอบโลกคล้ายกับในของเหลว แต่มีกองกำลังที่ซับซ้อนมากขึ้น ความปั่นป่วนดังกล่าวถูกสร้างขึ้นเช่นในพื้นที่ของการเปลี่ยนแปลงระหว่างชั้นของพลาสมาที่มีความหนาแน่นและอุณหภูมิที่แตกต่างกัน
ความปั่นป่วนอยู่ในระดับที่แตกต่างกันจากไม่กี่พันถึงไม่กี่กิโลเมตรข้าม ด้วย in situ หลายจุด การตรวจวัดดาวเทียมทั้งสี่กลุ่มรายงานในปี 2547 การมีอยู่ของความปั่นป่วนขนาดใหญ่ - กระแสน้ำวนมากถึง 40,000 กม. กว้างที่ด้านข้างของ "magnetopause" (ชั้นขอบเขตที่แยกสนามแม่เหล็กออกจากพื้นที่ว่าง) การค้นพบใหม่ของไมโคร? ความปั่นป่วนที่มีกระแสน้ำวนเพียง 100 กิโลเมตรเป็นครั้งแรกในการศึกษาพลาสมาโดยรอบโลก
คลัสเตอร์: เครื่องมือวินิจฉัยที่ไม่เคยมีมาก่อน
การค้นพบดังกล่าวมีความเกี่ยวข้องมาก ตัวอย่างเช่นมันช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มเชื่อมโยงความปั่นป่วนขนาดเล็กและขนาดใหญ่และเริ่มตั้งคำถามว่ามันก่อตัวขึ้นจริงอย่างไรและอะไรคือความเชื่อมโยง ตัวอย่างเช่นอะไรกลไกพื้นฐานในการขับเคลื่อนและสร้างความปั่นป่วนคืออะไร? vortices มีส่วนช่วยในการเคลื่อนย้ายมวลและพลังงานผ่านเลเยอร์ขอบเขต vortices ขนาดเล็กจำเป็นต้องใช้ในการสร้างขนาดใหญ่หรือไม่? หรือในทางกลับกันกระแสน้ำวนใหญ่จะปลดปล่อยพลังงานออกมาและสร้างน้ำตกที่เล็กกว่าหรือไม่?
ในการพยายามตอบคำถามเหล่านี้ Cluster เป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับแผนที่สามมิติแรกของสภาพแวดล้อมใกล้โลกซึ่งเป็นข้อยกเว้นที่ได้รับจากการสำรวจยานอวกาศหลายยานพร้อมกัน คลัสเตอร์กำลังปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีการและกลไกที่กิจกรรมสุริยะส่งผลกระทบต่อโลก
นอกจากนี้การศึกษากลุ่มของความปั่นป่วนในพลาสมาของโลกด้วยพลวัตและพลังงานที่เกี่ยวข้องนั้นมีส่วนทำให้เกิดความก้าวหน้าของทฤษฎีพื้นฐานเกี่ยวกับพลาสมา สิ่งนี้ไม่เพียง แต่มีความสำคัญในด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์เท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับความเข้าใจและการจัดการพลาสมาในห้องปฏิบัติการด้วยเนื่องจากมีพลังงานสูงที่เกี่ยวข้อง สิ่งนี้เกี่ยวข้องอย่างยิ่งสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับนิวเคลียร์ฟิวชั่น
ตัวอย่างเช่นข้อมูลของคลัสเตอร์กำลังเสริมการวิจัยเกี่ยวกับฟิสิกส์พลาสมาในโครงการ ITER ระหว่างประเทศซึ่งเป็นขั้นตอนการทดลองที่เกี่ยวข้องกับสถาบันวิจัยหลายแห่งทั่วโลกสำหรับโรงไฟฟ้าที่ผลิตไฟฟ้าในอนาคต ในแง่นี้โดยการเจาะเข้าไปในสนามแม่เหล็กทำให้ Cluster สามารถเข้าถึงห้องปฏิบัติการเปิดที่เป็นธรรมชาติเพียงแห่งเดียวได้ฟรี สำหรับการศึกษาฟิสิกส์พลาสมา
แหล่งต้นฉบับ: ESA Portal
