أطلقت مارس 12 ، 2015 من Cape Canaveral مهمة أخرى لناسا لدراسة ديناميات المجال المغناطيسي للأرض. هذه المرة ، كان موضوع البحث هو
عملية إعادة ربط خطوط المجال المغناطيسي.
نتيجة لقصف الأرض بواسطة جسيمات مشحونة من جانب الشمس ، يمكن لخطوط القوة في المجال المغناطيسي
لأمنا أن تتعرض للانقطاع وإعادة الاتصال ، مما يسبب انفجارات هائلة من الطاقة تنعكس في الغلاف الجوي في شكل
شفق جميل.
من أجل فهم أفضل للفيزياء لهذه العملية ، تقوم ناسا بحفر ثقوب في السماء بمعدات باهظة الثمن مع أموال دافعي الضرائب الأمريكيين. أنت ، من أجل أن تغمر نفسك في الموضوع ، فقط انظر تحت القطة.
على متن أطلس الخامس ، كان هناك 4 أقمار صناعية
للرسالة تدعى البعثة
المغنطيسية متعددة المقاييس (MMS) ، والغرض الرئيسي منها هو دراسة ظاهرة إعادة ربط خطوط قوة المجال المغنطيسي للشمس في الغلاف المغناطيسي للأرض ، والنتيجة هي عملية خطيرة إلى حد ما ذات طبيعة متفجرة قد تتلف المركبات التشغيلية في المدار.
هذه المهمة هي واحدة من نوعها تتعامل مع هذه القضية. ميزته الرائعة هي تصميم الرقص الهندسي لموقع الأقمار الصناعية بالنسبة لبعضها البعض. من أجل أن تكون المعدات قادرة على جمع البيانات الكافية ، يجب أن تشكل الأقمار الصناعية هرمًا منتظمًا على طريق الظاهرة التي تتكشف أمام أعين البرد الذين يتجولون في الفضاء.
يمكن العثور على الحقول المغناطيسية في كل ركن من أركان الكون. تقوم الكواكب والنجوم والمجرات والثقوب السوداء والعديد من الهيئات الأخرى بإنشاء حقول مغناطيسية تلتف حول منشئيها أو تتجول بحرية حول الفضاء المحيط.
يتم ربط خطوط المجال المغنطيسي عادةً عند أحد طرفي الجانب الموجب الشحنة والآخر بالشحنة سالبة ، وتكون حلقات. لكن في بعض الأحيان ينكسر الخط ثم يغلق في حلقة جديدة. يؤدي تمزق وإغلاق هذه الخطوط إلى إطلاق كمية كبيرة من الطاقة ، مما يعمل على تسريع الجسيمات المشحونة المحيطة إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء.
نقلاً عن كلام جيم بورش ، كبير الباحثين في MMS ، قال في 10 مارس 2015:
كيف بالضبط ينكسر الخط المغناطيسي ثم يغلق هو عملية غير معروفة تماما
عندما تحدث ظاهرة مماثلة مع الخطوط المغناطيسية للشمس ، فهناك مشاعل شمسية ترسل جزءًا كبيرًا من الغلاف الجوي الشمسي إلى الفضاء الخارجي على أساس التعويم الحر ، وأحيانًا مباشرة إلى الأرض. يُطلق على هذا الحدث
طرد الكتل الإكليلية وهو ظاهرة خطيرة إلى حد ما يمكن أن تسبب مشاكل كبيرة في الإلكترونيات على الأرض وتلف الأقمار الصناعية في المدار.
يحدث أيضًا إعادة توصيل الخطوط المغناطيسية بالقرب من الأرض: الخطوط المغناطيسية للشمس تصل من وقت لآخر إلى الخطوط المغناطيسية للأرض. هذا عامل مساعد لإعادة توزيع الخطوط المغناطيسية ونتيجة لإعادة توصيلها.
في معظم الحالات ، تكون نتيجة هذه العملية هي دفق من الجسيمات المشحونة الموجهة نحو الغلاف الجوي للأرض ، والذي يولد واحدة من أكثر الأحداث إثارة على الأرض - الأضواء الشمالية. ولكن هذا التأثير نفسه هو أيضًا سبب العواصف المغنطيسية الأرضية ، التي تشكل مصدرًا للموجات الكهرومغناطيسية القوية التي يمكنها تدمير الإلكترونيات وتسبب انقطاع التيار الكهربائي.
بمساعدة مهمة MMS ، تريد الإنسانية أن تفهم كيف يتم بناء هذه الظاهرة الجميلة والخطيرة في نفس الوقت.
الانتقال إلى التفاصيل
- قيمة المهمة: 1.1 مليار دولار
- وزن كل قمر صناعي: 1.36 طن
- الحجم المعبأ لكل قمر صناعي: الشكل المثمن (المثمن العادي) ارتفاعه 1.2 متر وعرضه 3.65 متر
- إطلاق طريقة التعبئة: كعكة الزفاف
- الحجم في حالة صالحة للعمل لكل قمر صناعي: ارتفاع 28.65 متر ، عرض 120.7 متر
مثير للإعجاب ، أليس كذلك؟
كيف؟
في المدار ، شكلت الأقمار الصناعية هرمًا ، يقع على مسافة 10 كم من بعضها البعض ، لتجميع صورة ثلاثية الأبعاد للعملية قيد الدراسة. يحتوي كل قمر صناعي على وحدة GPS توفر دقة تحديد المواقع حتى 100 متر.
تقوم أجهزة المهمة بجمع البيانات في الأماكن التي يكون فيها احتمال اكتشاف مثل هذه الأحداث هو الحد الأقصى - على الخط Sun - Earth في فترة
انقطاع المغناطيسية .
ما هي النتيجة
بعد عام من بدء المهمة ، تم تسجيل أول حدث لإعادة الإغلاق. تحلق الأقمار الصناعية في الجوار المباشر للخطوط المعاد توصيلها في منطقة التبديد المزعومة ، وتكتشف الحدث نفسه وتدفق الجسيمات المشحونة ، متسارعة في خط مستقيم من الحدث بسرعة آلاف الكيلومترات في الثانية ، متخطياً المجال المغنطيسي للأرض ، الذي يحملها عادةً. بمجرد مرور الجزيئات عبر الحاجز المغناطيسي ، فإنها تدور 180 درجة ، مما يشير إلى تشكيل خطوط مغناطيسية جديدة بعد أن دمرت الشمس الخطوط القديمة.
هذه النتائج تزامنت تماما مع محاكاة الكمبيوتر.
منذ الإطلاق ، طار MMS عبر هذه المناطق في المجال المغناطيسي للأرض آلاف المرات ، في كل مرة يقوم بجمع معلومات حول ديناميكيات خطوط قوة المجال المغناطيسي للأرض. بعد الملاحظة المباشرة الأولى لهذه الظاهرة ، تم تسجيل حوالي 12 حالة مماثلة ، مما أعطى المزيد من البيانات لدراسة هذه الظاهرة الأساسية.