تظهر الشفق القطبي بالقرب من القطبين عندما تتفاعل المواد من الشمس مع المجال المغناطيسي للأرض. أكدت الكتلة أن التفاعلات مع الغلاف المغناطيسي للأرض تتسبب في تصادم تدفق الغاز الذي يسير أكثر من 300 كيلومتر / ثانية (186 ميل / ثانية) في الغلاف الجوي ، مما يولد عرض الضوء الذي نراه.
أثبتت مهمة الكتلة التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) أن التدفقات عالية السرعة للغاز المكهرب ، والمعروفة باسم تدفقات السائبة المتفجرة ، في المجال المغناطيسي للأرض هي الناقلات لكميات حاسمة من الكتلة والطاقة والاضطراب المغناطيسي تجاه الأرض أثناء العواصف المغناطيسية الفرعية. عندما تحدث العواصف الفرعية ، تضرب الجسيمات النشطة الغلاف الجوي ، مما يتسبب في تألق الشفق.
تضيء هذه الشفقات الملونة بانتظام خطوط العرض الأعلى في نصف الكرة الشمالي والجنوبي. تحدث هذه الأسباب غالبًا بسبب الإلكترونات النشطة التي تتصاعد إلى أسفل خطوط المجال المغناطيسي للأرض وتتصادم مع ذرات الغلاف الجوي على ارتفاع حوالي 100 كيلومتر. تأتي هذه الإلكترونات من الذيل المغناطيسي ، وهي منطقة من الفضاء على الجانب الليلي من الأرض حيث تدفع جزيئات الرياح المجال المغناطيسي للأرض إلى ذيل طويل.
في مركز الذيل توجد منطقة أكثر كثافة تعرف باسم ورقة البلازما. تُعرف التغييرات العنيفة في ورقة البلازما بالعواصف الفرعية المغناطيسية. تستمر لمدة تصل إلى ساعتين وتلقي بطريقة أو بأخرى الإلكترونات والجسيمات المشحونة الأخرى باتجاه الأرض. بصرف النظر عن عرض الضوء الجميل ، تثير العواصف الفرعية أيضًا الغلاف الجوي المتأين للأرض ، مما يزعج استقبال إشارات GPS والاتصالات بين الأرض والأقمار الصناعية المدارية.
كانت القضية الرئيسية حول العواصف الفرعية هي تحديد كيفية قذف المواد باتجاه الأرض. تم اكتشاف ما يسمى "تدفقات السائبة المتفجرة" (BBFs) ، تدفقات الغاز التي تسير بسرعة تزيد عن 300 كيلومتر في الثانية من خلال ورقة البلازما ، في الثمانينيات وأصبحت آلية مرشحة.
أشارت الملاحظات إلى أن BBFs كانت صغيرة نسبيًا واستمرت عادةً 10 دقائق فقط ، مما يلقي بظلال من الشك على ما إذا كانت BBFs يمكن أن تلعب دورًا رئيسيًا في ظاهرة العواصف المغناطيسية. كما كان هناك شك حول ما إذا كانت BBFs حدثت لجميع العواصف الفرعية.
الآن هذه الشكوك تواجه تحديًا من خلال دراسة إحصائية لـ BBFs والعواصف الفرعية المغناطيسية أجراها الدكتور Jinbin Cao ، المختبر الرئيسي لطقس الفضاء ، CSSAR ، بكين ، الصين ، مع زملائه الأمريكيين والأوروبيين.
باستخدام ملاحظات لورقة البلازما المركزية التي تم جمعها من قبل ثلاثة أقمار صناعية لبعثة الكتلة التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية خلال يوليو - أكتوبر من 2001 و 2002 ، وجد كاو وزملاؤه 67 عاصفة فرعية و 209 BBFs. عندما استخدموا ملاحظات مركبة فضائية واحدة فقط ، وجدوا أن 78 بالمائة من العواصف الفرعية مصحوبة بـ BBF واحد على الأقل. ومع ذلك ، من خلال الملاحظات المجمعة من ثلاثة من أصل أربعة من المركبات الفضائية العنقودية ، اكتشفوا أن 95.5 في المئة من العواصف الفرعية مصحوبة ببفائل متعددة الكلور. يقول كاو: "للمرة الأولى ، يبدو من المحتمل أن تكون جميع العواصف الفرعية مصحوبة بمرض متعدد البروم ثنائي الفينيل".
النتيجة الرئيسية الأخرى لهذا العمل هي أن متوسط مدة BBF أطول مما تم تقديره سابقًا. أكدت مشاهدات الأقمار الصناعية الفردية النتائج الماضية أن مدة BBF كانت حوالي 10 دقائق.
ومع ذلك ، من خلال دمج البيانات من ثلاثة من المركبات الفضائية العنقودية ، تكشف الملاحظات عن متوسط المدة مرتين تقريبًا: 18 دقيقة و 25 ثانية. مرة أخرى ، تم العثور على بيانات المركبات الفضائية المتعددة التي تقدمها Cluster للكشف عن المزيد حول البيئة المغناطيسية للأرض من البيانات التي تم جمعها بواسطة مركبة فضائية واحدة.
يقول فيليب إسكوبيت ، عالم مشروع مشروع الكتلة والنجم المزدوج بوكالة الفضاء الأوروبية: "تظهر هذه النتائج الجديدة لمهمة الكتلة بوضوح أن الملاحظات متعددة النقاط هي المفتاح لفهم ظاهرة العواصف المغناطيسية".
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
