Magnetportaalid Päikese ja Maa vahel

Selle aja jooksul, mis teil kulub selle artikli läbilugemiseks, toimub kõrgel meie peade kohal midagi, millesse teadlased veel alles hiljuti ei uskunud — avaneb magnetportaal, mis ühendab Maa 150 miljoni kilomeetri kaugusel asuva Päikesega. Enne, kui avaus sulgub — umbes selleks ajaks, kui te lehekülje lõppu jõuate —, võib läbi selle voolata mitu tonni kõrgenergeetilisi osakesi.

“Seda nimetatakse voogülekande-ilminguks ehk FTE-ks (ingl k

flux transfer event

),” selgitab veebižurnaali PhysOrg.com vahendatud uudises Goddardi kosmoselennukeskuse kosmosefüüsik (kosmiliste plasmade, s.h päikesetuulte, magneto- ja ionosfääride, kosmiliste kiirte, sünkrotronkiirguse jne uurija) David Sibeck. “Kümne aasta eest olin üsna veendunud, et selliseid asju pole olemas, kuid tänaseks päevaks on asitõendid ümberlükkamatud.”

Tõepoolest, 31. oktoobril kõneles Sibeck kosmosefüüsikute rahvusvahelise assamblee ees 2008. aasta Plasmateaduste Seminaril Huntsville’is (Alabama, USA) sellest, kuidas FTE-d pole mitte lihtsalt tavalised, vaid kuni kaks korda tavalisemad kui seni ette kujutatud.

Uurijad on ammu teadnud, et Maa ja Päike peavad olema ühendatud. Maa magnetosfäär (planeeti ümbritsev magnetiline mull) on täidetud Päikeselt pärinevate osakestega, mis saabuvad päikesetuulega ning tungivad läbi Maa magnetturvise. Osakesed saabuvad mööda magnetvälja jooni, mille trajektoori saab maapinnalt Päikse atmosfäärini välja jälgida.

“Me arvasime varem, et see side on pidev ja et päikesetuul võib alati, kui juhtub aktiivne olema, Maa lähedasse keskkonda imbuda,” ütles Sibeck. “Me eksisime. Side pole sugugi katkematu. Tihti on ühendused põgusad, purskelaadsed ja väga dünaamilised.”

Paljud seminari esinejad on koostanud ülevaate FTE-de vormist: Päikese-poolsel küljel surub Maa magnetväli vastu Päikese magnetvälja. Umbes iga kaheksa minuti tagant väljad liituvad ehk “taasühinevad” hetkeks, moodustades portaali, mida kaudu osakesed võivad liikuda. Portaal kujutab endast umbes Maa läbimõõduga magnetilist silindrit. Neljast Euroopa Kosmoseagentuuri Cluster-tüüpi kosmosesõidukist ja viiest NASA THEMIS-seeria sondist koosnev laevastik on nendest silindritest läbi lennanud ja neid ümber piiranud, mõõtes nende parameetreid ja püüdes tunneleid läbivaid osakesi. “Need on tõelised,” kinnitab Sibeck.

Nüüd, kus Clusterid ja THEMISed on FTE-dest konkreetseid proove võtnud, saavad teoreetikud nende mõõtmiste abil simuleerida FTE-sid raalides ja nende käitumist ennustada. New Hampshire’i Ülikooli (USA) kosmosefüüsik Jimmy Raeder esitles üritusel üht sellist simulatsiooni, selgitades kolleegidele, et torujad portaalid kipuvad moodustuma Maa ekvaatori kohal ja seejärel üle talvepoolse pooluse libisema. Detsembris liiguvad FTE-d üle Põhjapooluse, juulis üle Lõunapooluse.

Sibeck usub, et see protsess toimub kaks korda tihemini, kui seni arvati. “Ma usun, et FTE-sid on kaht sorti — aktiivsed ja passiivsed.” Aktiivsed FTE-d on torujad magnetväljad, mis lubavad osakeste suhteliselt vaba voolamist; need on Maa atmosfäärile olulisteks energiakanaliteks.

Passiivsed FTE-d kujutavad endast aga selliseid magnettorusid, milles liikumine on raskendatud; nende sisemine struktuur ei luba osakeste ja väljade samavõrd vaba voolamist (ekspertidele: aktiivsed FTE-d moodustuvad ekvatoriaalsetel laiuskraadidel siis, kui IMF (initial mass function, esialgne massifunktsioon) kaldub lõunasse; passiivsed FTE-d moodustuvad kõrgematel laiuskraadidel, kui IMF kaldub põhja).

Sibeck on välja arvutanud passiivsete FTE-de omadused ning ärgitab kolleege küttima nende jälgi THEMISte ja Cluserite saadetud andmeist. “Passiivsed FTE-d ei pruugi olla väga olulised, kuid kuni me neist rohkem ei tea, ei saa me sellest kindlad olla.”

Vastamata küsimusi on palju: miks moodustuvad portaalid iga kaheksa minuti tagant? Kuidas väänduvad ja mähkuvad magnetväljad silindrite sisemuses? “Seminaril vaagime neid küsimusi äärmise tõsidusega,” lubas Sibeck.

Samal ajal on aga kõrgel teie pea kohal avanemas uus portaal, mis loob otseühenduse meie planeedi ja Päikese vahele.