THEMIS уходит к Луне

[instml]

Hidden Portals in Earth's Magnetic Field

Видео: http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?collection_id=15504&media_id=147651841

A favorite theme of science fiction is "the portal"--an extraordinary opening in space or time that connects travelers to distant realms. A good portal is a shortcut, a guide, a door into the unknown. If only they actually existed....

It turns out that they do, sort of, and a NASA-funded researcher at the University of Iowa has figured out how to find them.

"We call them X-points or electron diffusion regions," explains plasma physicist Jack Scudder of the University of Iowa. "They're places where the magnetic field of Earth connects to the magnetic field of the Sun, creating an uninterrupted path leading from our own planet to the sun's atmosphere 93 million miles away."

Observations by NASA's THEMIS spacecraft and Europe's Cluster probes suggest that these magnetic portals open and close dozens of times each day. They're typically located a few tens of thousands of kilometers from Earth where the geomagnetic field meets the onrushing solar wind. Most portals are small and short-lived; others are yawning, vast, and sustained. Tons of energetic particles can flow through the openings, heating Earth's upper atmosphere, sparking geomagnetic storms, and igniting bright polar auroras.

NASA is planning a mission called "MMS," short for Magnetospheric Multiscale Mission, due to launch in 2014, to study the phenomenon. Bristling with energetic particle detectors and magnetic sensors, the four spacecraft of MMS will spread out in Earth's magnetosphere and surround the portals to observe how they work.

Just one problem: Finding them. Magnetic portals are invisible, unstable, and elusive. They open and close without warning "and there are no signposts to guide us in," notes Scudder.

Actually, there are signposts, and Scudder has found them.

Portals form via the process of magnetic reconnection. Mingling lines of magnetic force from the sun and Earth criss-cross and join to create the openings. "X-points" are where the criss-cross takes place. The sudden joining of magnetic fields can propel jets of charged particles from the X-point, creating an "electron diffusion region."

To learn how to pinpoint these events, Scudder looked at data from a space probe that orbited Earth more than 10 years ago.

"In the late 1990s, NASA's Polar spacecraft spent years in Earth's magnetosphere," explains Scudder, "and it encountered many X-points during its mission."

http://www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/news/mag-portals.html

[zandr]

https://nauka.tass.ru/nauka/22865133

Раскрыт ранее неизвестный механизм разгона электронов в космической среде


^{Зонд THEMIS    © NASA}
ТАСС, 13 января. Европейские и американские астрофизики обнаружили при помощи флотилий зондов MMS и THEMIS/ARTEMIS ранее неизвестный механизм, резко увеличивающий энергию электронов в околоземной среде и ускоряющий их до околосветовых скоростей при взаимодействии с ударными волнами. Об этом сообщила пресс-служба Университета Нортумбрии.
"Ближайшие окрестности Земли являются природной лабораторией, которая позволяет нам изучать свойства космической плазмы. В частности, нам удалось использовать данные с зондов MMS и THEMIS/ARTEMIS для раскрытия ранее неизвестного механизма разгона электронов до релятивистских скоростей. Подобным образом частицы ускоряются не только в Солнечной системе, но и во всех регионах Вселенной в целом", - пояснил научный сотрудник Университета Нортумбрии Ахмад Лалти, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как объясняют эксперты, раскрытый ими механизм существенно дополняет представления астрофизиков о том, как образуются космические лучи - заряженные частицы, разогнанные до околосветовых скоростей различными процессами во Вселенной. Космические лучи составляют важную часть радиационного фона в открытом космосе, что делает их изучение важным для обеспечения бесперебойной работы спутников и безопасности пилотируемых полетов.
Особенный интерес у астрофизиков вызывают электронные космические лучи, так как существующие теории не способны объяснить то число разогнанных электронов, которые фиксируются инструментами спутников в околоземной среде и другими наблюдательными приборами в более далеких уголках космоса. Экспертам удалось найти часть "пропавших" частиц в ходе анализа данных, которые были получены в декабре 2017 года флотилиями зондов MMS и THEMIS/ARTEMIS, изучающими магнитосферу Земли.
В это время эти спутники находились внутри так называемой головной ударной волны - в той части околоземного пространства, где солнечный ветер сталкивается с магнитным "щитом" Земли и образует относительно плотную плазменную среду. Внутри этой области космоса инструменты зондов зафиксировали резкое повышение в концентрации электронов сверхвысоких энергий, которые двигались со скоростью, лишь на несколько десятков процентов уступавшей скорости света.
Последующее изучение свойств этих частиц указало на то, что они ускорились в результате ранее неизвестных взаимодействий между высокочастотными электромагнитными волнами, ударной волной, и относительно слабо разогнанными электронами из солнечного ветра и околоземной среды. В прошлом, физики считали, что подобным образом могут разгоняться лишь электроны с изначально высокой энергией, что ограничивало их общее число и вело к сильной недооценке их реального количества, подытожили эксперты.