Met NASA-gegevens vinden onderzoekers staande golven aan de rand van de magnetische bubbel van de aarde

Vragen, theorieën, ontdekkingen e,d, op het gebied van wiskunde, natuurkunde en chemie horen hier thuis.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 29224
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Met NASA-gegevens vinden onderzoekers staande golven aan de rand van de magnetische bubbel van de aarde

Bericht door univers » 06 okt 2021, 11:16

De aarde vaart door het zonnestelsel in een eigen schip: de magnetosfeer, het magnetische veld dat onze planeet omhult en beschermt. De hemelse zee waarin we ons bevinden is gevuld met geladen deeltjes die van de zon stromen, bekend als de zonnewind. Net zoals oceaangolven de wind volgen, verwachtten wetenschappers dat golven die langs de magnetosfeer reizen, in de richting van de zonnewind zouden rimpelen. Maar een nieuwe studie onthult dat sommige golven precies het tegenovergestelde doen.

Het bestuderen van deze magnetosferische golven, die energie transporteren, helpt wetenschappers de gecompliceerde manieren te begrijpen waarop zonneactiviteit zich afspeelt in de ruimte rond de aarde. Veranderende omstandigheden in de ruimte, aangedreven door de zon, worden ruimteweer genoemd . Dat weer kan onze technologie beïnvloeden, van communicatiesatellieten in een baan om de aarde tot hoogspanningslijnen op de grond. "Het begrijpen van de grenzen van elk systeem is een belangrijk probleem", zegt Martin Archer, een ruimtefysicus aan het Imperial College London die de nieuwe studie leidde, die vandaag in Nature Communications is gepubliceerd . "Zo komen dingen binnen: energie, momentum, materie."

Afbeelding
Een geanimeerde illustratie van magnetosferische golven, in lichtblauw. Aan de voorkant van de magnetosfeer lijken deze golven stil te zijn.
Credits: Martin Archer/Emmanuel Masongsong/NASA
Archer richt zich op oppervlaktegolven, dat wil zeggen golven die een grens nodig hebben - in dit geval de rand van de magnetosfeer - om mee te reizen. Eerder stelden hij en zijn collega's vast dat deze grens trilt als een trommel . Wanneer een sterke uitbarsting van zonnewind tegen de magnetosfeer slaat, racen golven naar de magnetische polen van de aarde en worden teruggekaatst.

Het nieuwste werk beschouwt de golven die zich over het gehele oppervlak van de magnetosfeer vormen, met behulp van een combinatie van modellen en observaties van NASA's THEMIS- missie, Time History of Events en Macroscale Interactions during Substorms.

De onderzoekers ontdekten dat wanneer zonnewindpulsen toeslaan, de golven die zich vormen niet alleen heen en weer racen tussen de magnetische polen van de aarde en de voorkant van de magnetosfeer, maar ook tegen de zonnewind in reizen. Archer vergeleek deze twee soorten bewegingen met het oversteken van een rivier: een boot kan van de ene rivieroever naar de andere gaan (in de richting van de polen) en stroomopwaarts (tegen de zonnewind in). Aan de voorkant van de magnetosfeer lijken deze golven stil te staan.

De waarnemingen van de THEMIS-satellieten vanuit de magnetosfeer wezen er eerst op dat sommige golven tegen de zonnewind in reizen. De onderzoekers gebruikten modellen om te illustreren hoe de energie van de wind die van de zon komt en die van de tegenwerkende golven elkaar kunnen opheffen. Het is vergelijkbaar met wat er gebeurt als je een roltrap naar beneden probeert te lopen. 'Het zal lijken alsof je helemaal niet beweegt, ook al doe je er veel moeite voor,' zei Archer.

Deze staande golven kunnen langer aanhouden dan die met de zonnewind meereizen. Dat betekent dat ze langer in de buurt zijn om deeltjes in de ruimte nabij de aarde te versnellen, wat leidt tot potentiële effecten in de stralingsgordels , aurora of ionosfeer . Archer verwacht dat staande golven zich elders in het universum kunnen voordoen, van de magnetosferen van andere planeten tot de periferieën van zwarte gaten. Door de golven dicht bij huis te bestuderen, kunnen wetenschappers zulke verre grenzen beter begrijpen.

Door de golfmodellen en gegevens te vertalen naar het hoorbare bereik, kunnen we luisteren naar het geluid van deze merkwaardige golven.


In deze video kun je staande golven aan de rand van de magnetosfeer zien en beluisteren. Gegevens uit het model zijn vertaald naar audiofrequenties en uitgerekt in de tijd. Het linkerpaneel toont een zicht naar beneden op de noordpool van de aarde. Het rechterpaneel geeft een beeld weer dat dwars door de magnetosfeer van de aarde snijdt, langs de noord- en zuidpool. Rood geeft aan waar het magnetische veld sterker wordt, terwijl blauw aangeeft waar het verzwakt. Je hoort eerst golven met een hogere frequentie die snel worden vervangen door een lagere toonhoogte - de staande golven die langer aan de rand van de magnetosfeer aanhouden.
Credits: Martin Archer/CCMC/NASA

https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... tic-bubble
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie