Jordskjelv rister magnetisk felt

Magneter fra magnetfelthalen får magnetosfæren til å vibrere

Magnetfelt og THEMIS satellitter © NASA
lese høyt

Jordens magnetfelt kan smelle sammen under påvirkning av solvinden som et overstrukket gummibånd. Så slenger han plasma-jetfly i retning av jorden, som får magnetisk felt nær jord til å vibrere og dermed utløse et slags "romskjelv". Dette er nå avslørt i tidsskriftet "Geophysical Research Letters" publiserte evalueringer av magnetfeltoppdraget THEMIS.

Fem-sonden NASA-oppdraget "Time History of Events and Macroscale Interactions under Substorms" (THEMIS) har forsket på partikkelstrømmer i jordens magnetosfære siden 2007, inkludert solstormer som utløser polarlys, for eksempel. Det ble kjent at det landlige magnetfeltet på siden som vender bort fra solen, har blitt til en hale. Men da THEMIS-probene så på denne halen i noen tid, avslørte de noe fantastisk:

Magnetisk hale kaster plasmastråler

Fra tid til annen forlenger partikkelstrømmen til solvinden den magnetiske halen på jorden så mye at den smeller tilbake som et gummibånd. Her blir tidligere fanget plasma av solvinden fanget som med en sprettert mot jorden. For mer enn én anledning befant THEMIS-probene seg i skyteretningen til disse plasma-jetflyene. Men hva som skjedde med disse nærjorda var i utgangspunktet ukjent fordi sonderne var for langt borte fra planeten. Først nylig, da forskere manøvrerte THEMIS-probene nærmere, ga de viktige data. "Nå vet vi det, " sier David Sibeck fra Goddard Space Flight Center på NASA. "Plasmadysene utløser romskjelv."

Jordskjelv som rister magnetfeltet © Evgeny Panov, Østerrike for romforskning

"Romskjelv" fungerer til jordens overflate

Som "romskjelv" - romskjelv - beskriver forskerne skjelvinger fra jordens magnetfelt, hvis effekter kan strekke seg til jordens overflate. Energien som frigjøres av dem, kan nå energien fra et jordskjelv i størrelsesorden 5 til 6. "Slike magnetiske sjokk er blitt registrert av bakkestasjoner over hele kloden, omtrent som seismiske detektorer registrerer et stort jordskjelv, " forklarer Vassilis Angelopoulos, THEMIS-forsker ved University of California i Los Angeles.

Evalueringen av THEMIS-dataene viste at jetflyene løper omtrent 30 000 kilometer over ekvator inn i det geomagnetiske feltet. Denne påvirkningen utløser en slags returfjær, der plasmaet beveger seg opp og ned som en gummikule på det oscillerende magnetfeltet. Amplituden til den første våren er vanligvis den sterkeste og blir gradvis mindre. "Vi har lenge mistenkt at noe lignende skjer, " sier Sibeck. Datasimuleringer av springback bekrefter også den observerte prosessen. Ved nå vi kunne observere prosessen in situ, har Themis oppdaget noe nytt og overraskende. Display

TEMA-kart over plasmastrømmer og virvler under et romskjelv. NASA

Plasmahvirvler gir en overraskelse

Overraskende nok er plasmavirvler enorme turbulenser av magnetisert gass, like store som jorden selv, og roterer ved kanten av det oscillerende magnetfeltet. "Når plasmastråler treffer den indre magnetosfæren, dukker det opp hviler med motsatt rotasjon på hver side av plasma-strålen, " forklarer Rumi Nakamura fra det østerrikske romforskningsinstituttet, medforfatter av studien. "Vi tror at disse virvlene kan generere betydelige elektriske strømmer i umiddelbar nærhet av Jorden."

Sammen kan virvler og romskjelv transportere ioniserte partikler langt ut i atmosfæren. Disse genererer turbulenser i polarlysene, men kan også forårsake radio- og radioforstyrrelser, og i ekstreme tilfeller også føre til strømbrudd. De nye funnene etterlater imidlertid mange spørsmål ubesvart.

"Vi har fortsatt mye å lære, " sier Sibeck. Hvor sterke kan disse romskjelv være? Hvor mange virvler kan omgå jorden på en gang, og hvordan samhandler de med hverandre? Et svar på dette spørsmålet, håper forskerne nå fra ytterligere TEMIS-målinger.

(NASA, 30.07.2010 - NPO)