地球の磁気圏のさまざまな領域のスケッチ。拡大するにはクリックしてください
ESAのCluster宇宙船は、電子を光速の約1/100に加速する地球の磁場の領域を飛行したときに、適切な場所に適切な場所にありました。この領域は電子拡散領域と呼ばれます。地球の磁場と太陽の磁場の間のわずか数キロメートルの厚さの境界。太陽風がこの層を前後に動かしているため、1時間の間に宇宙船は電子拡散領域に飲み込まれました。
ESAのクラスタ衛星は、電子を光速の約100倍に加速する地球の磁場の領域を飛行しました。観察はクラスター科学者にこれらのイベントの最初の検出を提示し、磁気再結合として知られている普遍的なプロセスの詳細を彼らに見せます。
2005年1月25日、4つのCluster宇宙船は、適切なタイミングで適切な場所に到着しました。電子拡散領域として知られる宇宙の領域です。地表から約60 000キロメートルの高度で発生する、厚さわずか数キロメートルの境界です。地球の磁場と太陽の磁場の境界を示しています。太陽の磁場は、太陽風と呼ばれる帯電粒子の風によって地球に運ばれます。
電子拡散領域は電気スイッチのようなものです。反転すると、太陽と地球の磁場に蓄えられたエネルギーを使用して、近くにある帯電した粒子を高速で加熱します。このようにして、地球上にオーロラが生成されるプロセスを開始します。このプロセスでは、高速で移動する荷電粒子が大気中の原子と衝突し、それらを光らせます。
また、電子拡散領域にはより不吉な側面があります。加速された粒子は、衛星に衝突して電荷を蓄積させ、衛星に損傷を与える可能性があります。これらは短絡し、敏感な機器を破壊します。
1時間に19回、クラスターカルテットは電子拡散領域に巻き込まれました。これは、太陽風が境界層を弱め、前後に動いたためです。電子拡散領域の各交差は、各宇宙船でわずか10〜20ミリ秒続きましたが、電子ドリフト装置（EDI）と呼ばれる独自の装置は、加速された電子を測定するのに十分な速さでした。
観察は、電子拡散領域の最も完全な測定を提供するため、重要です。 「世界最高のコンピューターでさえ、電子拡散領域をシミュレーションすることはできません。クラスターデータの調査を主導したカリフォルニア大学バークレー校のフォレストモーザー氏は、彼らにはそれを行うための計算能力がないだけです。
データは、磁気再接続のプロセスに貴重な洞察を提供します。この現象は、磁場が絡まっているところならどこでも、宇宙全体でさまざまなスケールで発生します。これらの複雑な状況では、磁場が時折崩壊してより安定した構成になります。これは再接続であり、電子拡散領域を通じてエネルギーを放出します。太陽では、磁気再結合によって太陽フレアが駆動され、太陽フレアが大量のエネルギーを太陽黒点の上に時々放出する。
この作業は、地球のエネルギー需要の解決にも重要な影響を与える可能性があります。核融合発電機を構築しようとする核物理学者は、原子炉内に安定した磁場を作成しようとしますが、その構成を台無しにする再接続イベントに悩まされています。再接続のプロセスが理解できれば、原子炉でそれを防ぐ方法が明らかになるでしょう。
しかし、それはまだ未来にあります。 「再接続を完全に理解する前に、さらに多くの科学を行う必要があります」とMozer氏は述べています。
元のソース：ESAポータル
