Czy jesteś gotowy, aby zatańczyć z nowym odkryciem? Satelity klastrowe ESA odtwarzają melodię kosmicznego przyspieszenia cząstek - i jest bardziej wydajne niż spekulowane. Obejmując szeroką gamę celów astronomicznych, obrazy ujawniają fale uderzeniowe, w których naddźwiękowe przepływy plazmy napotykają wszystko, od powolnego przepływu po nieodpartą siłę.
Co wprawia w ruch? Jeśli chodzi o akceleratory cząstek, coś musi to uruchomić. Tutaj, na Ziemi, Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) znajdujący się w Cern wykorzystuje zestaw mniejszych maszyn do wytwarzania naładowanych cząstek przed wprowadzeniem ich do głównego nurtu. W kosmosie promienie kosmiczne działają jak ten „główny nurt”, ale nie są bardzo skuteczne w początkowym uruchamianiu cząstek. Teraz misja klastra ESA ujawniła, czym mogą być „naturalne akceleratory cząstek kosmicznych”.
Podczas lotu przez magnetyczną falę uderzeniową cztery satelity gromady znalazły się w idealnej linii z polem magnetycznym. To idealne wyrównanie szans było odkryciem - umożliwiając misji zbadanie zdarzenia z niewiarygodną dokładnością w bardzo krótkim czasie - co najmniej 250 milisekund. Badanie ujawniło, że elektrony szybko się nagrzewają, co przyczynia się do przyspieszenia na większą skalę. Chociaż tego typu działania były wcześniej spekulowane, nie zostały zaobserwowane ani udowodnione. Nikt naprawdę wiedział o procesie lub wielkości warstw uderzeniowych. Dzięki tym nowym danym Steven J. Schwartz z Imperial College London i jego koledzy byli w stanie oszacować grubość warstwy uderzeniowej - znaczący postęp w zrozumieniu, ponieważ cieńsza warstwa oznacza szybsze przyspieszenie.
„Dzięki tym obserwacjom stwierdziliśmy, że warstwa uderzeniowa jest tak cienka, jak to tylko możliwe,” mówi profesor Schwartz.
Jak chudy jest ten partner do tańca? Naukowcy początkowo ocenili, że warstwy uderzeniowe nad Ziemią nie przekraczają 100 km, ale informacje satelitarne wykazały, że mają one około 17 km… bardzo drobny szczegół!
Ten rodzaj wiedzy jest znaczący po prostu dlatego, że wstrząsy istnieją uniwersalnie - powstające praktycznie wszędzie, gdzie strumień napotyka przeszkodę lub inny przepływ. Na przykład tutaj, w Układzie Słonecznym, Słońce generuje szybki, elektrycznie naładowany wiatr gwiezdny. Kiedy uderza głową w pole magnetyczne - takie jak generowane przez Ziemię - wytwarza falę uderzeniową znajdującą się przed planetą. Poprzez badania misji Gromady możemy zastosować to, czego się tutaj uczymy w domu i ekstrapolować na większą skalę - na przykład te powstałe w wyniku zdarzeń supernowych, czarnych dziur i galaktyk. Może nawet ujawnić pochodzenie promieni kosmicznych!
„Ten nowy wynik ujawnia rozmiar przysłowiowej„ czarnej skrzynki ”, ograniczając możliwe w niej mechanizmy związane z przyspieszaniem cząstek”, mówi Matt Taylor, naukowiec projektu ESA Cluster. „Po raz kolejny Cluster zapewnił nam jasny wgląd w fizyczny proces zachodzący w całym Wszechświecie.”
Chodź kochanie. Zatańczmy…
Źródło oryginalnej historii: ESA News Release.
