科学者が地球の磁場でプラズマ「泡」を研究する

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ジョンズホプキンス応用物理学研究所のガメラプロジェクトによる電磁流体力学シミュレーションからの画像は、プラズマシート内のバーストフロー(赤と茶色)を示しています。

(画像:©K. Sorathia / JHUAPL)

オーロラと衛星機能は、地球の磁気圏の尾の近くのプラズマの「泡」によって影響を受けるかもしれないと研究者達は発見します。

太陽は、「太陽風」と呼ばれるものを継続的に放出します。これは、100万mph(毎秒400キロメートル)を宇宙を移動できる恒星風です。 2019年12月15日、研究者たちは、太陽風が地球の磁力を帯びた殻内に作り出す振動と「気泡」、およびそれが地球の夜側にどのように現れるかを調査した新しい研究を発表しました。

地球に到達すると、太陽風が惑星の磁気圏に当たります。磁気圏の外側部分では、太陽風の荷電粒子は、アヒルの背中の水のように一般に滑り落ちます。しかし、これらの研究者によると、内部磁気圏では乱流を引き起こしています。

この乱気流は、さまざまな種類の波を含む複雑な効果を生み出します。この研究のために、ライス大学の物理学者は、磁気圏の基部でプラズマで発生する妨害または振動を研究する新しい方法を開発しました。

ライス大学の物理学者は、ジョンズホプキンス大学の応用物理学研究所の研究者と協力して、これらの振動または「波紋」に関するシミュレーションを実行するのに役立つコードを開発しました。ライス当局が言う「ライス対流モデル」として知られるアルゴリズムは、「数十年で作られている」と呼ばれ、この磁気圏コードに関与しています。このアルゴリズムは、同じ名前の架空の日本の怪物にちなんでガメラと呼ばれています。

地球の磁気圏は翼の断面に少し似ています。磁気圏の太陽とは反対側-地球の夜側-は、翼の先のとがった尾があり、プラズマの「破裂した泡」が捕らえられて地球に向かって沈み、プラズマ内に波紋を作る場所です。

波紋は撥弦楽器の弦のように動き、すぐに平衡状態に戻ります。ライス大学の宇宙プラズマ物理学者で、新しい研究の筆頭著者であるフランク・トフォレット氏は声明で述べています。

固有モードと呼ばれるこれらの低周波数の波はあまり研究されていませんが、「オーロラのような現象を引き起こす「磁気圏の動的な混乱に関連しているように思われる」か、ここにある衛星や電力網の混乱のようなあまり魅力のないイベントです地球。

この新しい研究は、12月15日にJGR Space Physics誌に掲載されました。

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