オーロラは、太陽からの物質が地球の磁場と相互作用するときに極の近くに現れます。クラスターは、地球の磁気圏との相互作用により、300 km /秒（186マイル/秒）以上移動するガスの流れが大気中に衝突し、私たちが見る光のショーを生成することを確認しました。
ESAのクラスターミッションは、バースト磁場と呼ばれる地球の磁場中の帯電ガスの高速流が、磁気サブストーム中の地球への質量、エネルギー、および磁気摂動の決定的な量のキャリアであることを確立しました。サブストームが発生すると、エネルギー粒子が大気に当たり、オーロラが輝きます。
そのようなカラフルなオーロラは、北半球と南半球の高緯度を定期的に照らします。これらは主に、エネルギーの高い電子が地球の磁力線に沿って螺旋状に回転し、高度約100キロメートルで大気原子と衝突することによって引き起こされます。これらの電子は、太陽の粒子の風が地球の磁場を長い尾部に押しやる、地球の夜側の空間の領域であるマグネトテールから発生します。
尾の中央には、プラズマシートと呼ばれる密度の高い領域があります。プラズマシートの激しい変化は、磁気サブストームとして知られています。それらは数時間持続し、どういうわけか電子と他の荷電粒子を地球に投げ込みます。美しい光のショーとは別に、サブストームは地球の電離層も刺激し、GPS信号の受信と地球と周回衛星間の通信を混乱させます。
サブストームに関する重要な問題は、サブストームが物質を地球に向かってどのように飛ぶかを決定することでした。いわゆる「バースティバルクフロー」（BBF）は、プラズマシートを毎秒300キロメートル以上移動するガスの流れで、1980年代に発見され、候補となるメカニズムになりました。
観察から、BBFは比較的小さく、通常は10分間しか続かなかったことが示唆され、BBFが磁気サブストーム現象に大きな役割を果たすことができるかどうかに疑問が投げかけられました。また、すべてのサブストームでBBFが発生したかどうかについても疑問がありました。
現在、これらの疑問は、アメリカとヨーロッパの同僚と一緒に、中国の北京、CSSARの宇宙天気の主要研究所であるJinbin Cao博士によるBBFと磁気サブストームの統計的研究によって挑戦されています。
2001年と2002年の7月〜10月にESAのクラスタミッションの3つの衛星によって収集された中央プラズマシートの観測を使用して、Caoと同僚は67のサブストームと209のBBFを発見しました。彼らが1つだけの宇宙船の観測を使用したとき、彼らはサブストームの78％が少なくとも1つのBBFを伴うことを発見しました。しかし、4つのクラスター宇宙船のうち3つからの観測を組み合わせることにより、サブストームの95.5％にBBFが伴うことを発見しました。 「初めて、すべてのサブストームにBBFが伴う可能性があります」とCaoは言います。
この作業のもう1つの重要な結果は、平均BBF期間が以前に見積もられたよりも長いことです。単一の衛星観測により、BBF時間は約10分の過去の結果が確認されました。
しかし、3つのCluster宇宙船からのデータを組み合わせることにより、観測により、平均持続時間がほぼ2倍の長さである18分25秒であることが明らかになりました。したがって、クラスタによって提供される複数の宇宙船のデータは、単一の宇宙船によって収集されたデータよりも地球の磁気環境についてより多くを明らかにすることがわかりました。
「クラスターミッションによるこれらの新しい結果は、マルチポイント観測が磁気サブストーム現象を理解するための鍵であることを明確に示しています」と欧州宇宙機関のクラスターおよびダブルスタープロジェクトの科学者であるフィリップエスクーベは述べています。
元のソース：ESAニュースリリース
