Koldt Plasmagel Opdaget Højt Over Jorden

{h1}

Et lag koldt plasma, der synes at eksistere højt over jordens overflade, er endelig blevet detekteret af satellitter, der søger underskrifter af elektriske felter. Påvisningen af ​​ionerne kunne hjælpe forskere med at forstå, hvordan mars 'antikke atmosfære slap ud som

Koldt, elektrisk ladede partikler har længe været mistænkt for at eksistere titusinder af kilometer over jordens overflade, og nu har forskere opdaget sådanne ioner der for første gang. Og de er betydeligt mere rigelige i disse højder end tidligere forestillet.

Koldt er selvfølgelig et relativ begreb. Selvom disse lavenergiske ioner er 1.000 gange køligere, end hvad forskere kan overveje varmt plasma, har disse partikler stadig en energi, der svarer til ca. 1 million grader Fahrenheit (500.000 grader Celsius). Men fordi tætheden af ​​de "kolde" ioner i rummet er så lav, kan satellitter og rumfartøjer bane gennem dem uden at blive ødelagt.

Forskerne havde opdaget ionerne i højder på omkring 100 km, men i årtier ønskede forskerne at se dem meget højere mellem 12.400 og 60.000 miles (20.000 og 100.000 km). At vide, hvor mange kolde ioner der bor deroppe, kunne hjælpe med bedre at forstå, hvordan vores planet interagerer med storme af ladede partikler fra solen - som den, der slog ind i planeten i går (jan 24) - der skaber aurorer, beskadiger satellitter og sommetider ødelægger strømnettet på jorden.

Det har imidlertid vist sig vanskeligt at opdage kold plasma i de høje højder. Rumfartøjer der langt op akkumulerer en elektrisk ladning på grund af sollys, der får dem til at afvise de kolde ioner.

Gennembruddet kom med et af de europæiske rumorganisations fire CLUSTER rumfartøjer. Disse er udstyret med en detektor bestående af tynde trådarmer, der måler det elektriske felt mellem dem, mens satellitten roterer.

"Det er overraskende, vi har overhovedet fundet de kolde ioner med vores instrument," fortalte forsker Mats André, rumforsker ved Det Svenske Institut for Rumfysik i Uppsala, OurAmazingPlanet. "Det var slet ikke designet til at gøre dette. Det var designet til at observere elektriske felter."

'Ugly' elektriske felter

To mystiske tendenser dukkede op, da forskerne analyserede data fra disse detektorer - stærke elektriske felter dukkede op i uventede rumområder, og da rumfartøjet roterede, svingede målingerne af de elektriske felter ikke på den jævnt skiftende måde, som efterforskerne forventede.

"Til en videnskabsmand så det ret grimt ud," sagde André. "Vi forsøgte at finde ud af, hvad der var galt med instrumentet. Så indså vi, at der ikke var noget galt med instrumentet."

Deres resultater tyder på, at koldt plasma påvirker elektriske felter omkring satellitten. Når forskerne forstod det, kunne de måle, hvor meget af de engang skjulte ioner der var.

"Jo mere du leder efter lavenergiske ioner, jo mere finder du det," sagde André. "Vi vidste ikke hvor meget der var der. Det er mere end endog jeg troede."

En gengivelse af Cluster-satellitten, designet til at måle elektriske felter, som Andre og Cully plejede at opdage lavenergiske ioner højt over jorden.

En gengivelse af Cluster-satellitten, designet til at måle elektriske felter, som Andre og Cully plejede at opdage lavenergiske ioner højt over jorden.

Kredit: Den Europæiske Rumorganisation

Selvom koncentrationen af ​​de tidligere skjulte koldioner varierer, svarer ca. 50 til 70 procent af den tid forskerne finder, at de udgør størstedelen af ​​massen af ​​højhøjdezoner. Disse tidligere undvigende lavenergiske ioner blev detekteret selv på højder på ca. 60.000 miles (100.000 km), omkring en tredjedel af afstanden til månen. At finde så mange relativt kølige ioner i disse regioner er overraskende, fordi solvinden blæser jordens høje højder.

"Det er overraskende, at der var så mange kolde ioner," sagde André. "Der har været hints i lang tid og med tidligere rumfartøjer, men jeg tror ikke nogen, ikke jeg, troede, at denne kolde, skjulte befolkning kunne dominere så store mængder, [for] så store fraktioner af tiden."

At miste ioner

Rumfysikere har kæmpet for nøjagtigt at bestemme, hvor mange lavenergiske ioner forlader planeten. De nye resultater tyder på, at ca. 2 kg. (1 kilogram) af kold plasma-fly fra jordens atmosfære hvert sekund.

At vide, at tabet for Jorden kan hjælpe forskere bedre finde ud af, hvad der blev af Mars atmosfæren, som man troede at have været tættere og mere ligner jordens. De nye kolde plasma resultater kan også hjælpe forskere med at forklare atmosfæriske træk ved andre planeter og måner, herunder fremmede verdener eller exoplaneter, sagde André.

"Hvis nogen bor på en eksoplanet, vil de sandsynligvis have en atmosfære, der ikke blæser væk," sagde André.

Desuden kan videnskabsmændene kortlægge koldt plasma omkring Jorden, og de kan opdage mere om, hvordan det reagerer under solstorm og andre begivenheder, og forstærker vores forståelse af rumvej. André sammenlignede svingninger af lavenergiske ioner til et lavtryksområde i vores velkendte, ned til jorden vejr. "Du vil måske vide, hvor lavtryksområdet er, for at forudsige en storm," sagde han.

André og hans kollega Christopher Cully redegjorde for deres resultater 23. december i tidsskriftet Geophysical Research Letters.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com