Teknologi Baru Membantu Memecahkan Misteri Kembar dari Rekoneksi Magnetik dan Aurora

Teknologi pencitraan elektron baru hanya memberi ilmuwan NASA wawasan baru tentang bagaimana garis-garis medan magnet di sekitar Bumi menyusun kembali diri mereka sendiri, serta sumber dari cuaca antariksa dan Aurora Borealis. Para peneliti sebelumnya tahu bahwa penyambungan kembali magnetik sedang terjadi, tetapi tidak pernah memiliki sarana untuk mengukurnya karena mereka tidak memiliki peralatan yang mampu mengukur reaksi plasma dengan cukup cepat untuk membaca interaksi yang terjadi pada skala elektron. Masukkan Magnetospheric Multiscale milik NASA, tempat kami berutang data baru. MMS terdiri dari empat satelit yang dirancang untuk membuat jenis pengukuran elektron cepat yang diperlukan untuk menyelidiki daerah koneksi ulang.

James Burch dari Southwest Research Institute di San Antonio menggambarkan menggunakan MMS sebagai melihat elektron dengan mikroskop sebagai lawan dari teleskop. Sistem ini mewakili peluang pertama yang kami miliki untuk mengukur data yang berlangsung begitu cepat dan pada tingkat mikroskopis seperti itu.Kita sekarang tahu bahwa elektron berakselerasi melalui apa yang disebut near magnetic null, kemudian mengikuti jalur berkelok-kelok dari dalam magnetosfer, di mana mereka bercampur dengan partikel-partikel dari medan magnet Bumi, untuk mundur di luarnya, di mana mereka bercampur dengan partikel-partikel dari medan magnet Matahari. Gerakan ini memfasilitasi arus listrik yang menghubungkan dua bidang.

Segala sesuatu yang diukur sebelumnya diukur dengan detektor partikel atau secara optik - seperti melihat suar matahari - tetapi bagaimanapun juga, semua orang yang diukur sampai sekarang adalah efek rekoneksi, Burch menjelaskan. “Tidak ada yang pernah mengukur sumbernya. Sekarang, kami telah terjebak dengan semua simulasi komputer, kami telah bergerak maju darinya. Hal berikutnya yang ingin kita pelajari adalah, apa yang menghasilkan medan elektron ini?"

Data MMS telah 11 tahun dalam pembuatan. Burch dan timnya dipilih untuk proyek pada Mei 2005, dan butuh waktu untuk merancang dan membangun dan menerbangkan MMS - diluncurkan setahun yang lalu - dan sekarang untuk menganalisis data. Perangkat ini dibangun untuk tujuan mempelajari koneksi ulang magnetik.

Implikasi praktis untuk kemampuan baru kita untuk mempelajari dan menganalisis fenomena tidak diketahui, tetapi juga sangat menjanjikan. Karena rekoneksi magnetik bertanggung jawab atas cuaca luar angkasa, seperti suar matahari dan ejeksi massa koronal - ditambah, lebih dekat ke rumah, Aurora Borealis - wawasan baru ini mungkin membantu kita mendapatkan ramalan yang lebih baik. Itu belum tentu tujuan misi MMS yang akan datang tahun depan, yang akan mempelajari ekor magnetosfer di mana garis-garis medan yang terhubung ke sisi "siang" harus terputus ke sisi "malam", tetapi data yang dikumpulkan hampir pasti akan membantu.

Ia juga berpotensi untuk suatu hari menyelesaikan krisis energi secara permanen. Semakin banyak kita memahami tentang penyambungan kembali magnetik, semakin dekat kita untuk memahami fusi kurungan magnetik. (Bukan fusi dingin - ini adalah bidang penelitian terpisah. Plus, kata Burch dengan tegas, "fusi dingin tidak ada.")

Saat ini, ada mesin-mesin besar yang mempelajari fusi kurungan magnetik, mencoba membatasi panas plasma, kata Burch. "Mereka dapat membatasi plasma, ketika mereka memanaskannya, koneksi ulang akan masuk dan kemudian bisa lepas, itu tidak terbatas lagi. Tetapi jika mereka bisa melakukannya, ini merupakan hal yang sulit, tetapi … kami pasti mempelajarinya."