Maailma magnetväli on osutunud peitvat üllatavat nähtust, mida seni seostati vaid Päikesega. Teadlased avastasid magnetväljas kummalisi siksakikujulisi painutusi. See leidis neil täiesti uuel viisil vaadelda, kuidas plasma meie planeedi ümbruses käitub.
Varem arvati, et sellised struktuurid tekivad ainult Päikese tuules ning on omased vahetule tähe-lähedasele keskkonnale. Nüüd on selgunud, et sarnased protsessid toimuvad ka Maa magnetosfääris. See viitab sellele, et Päikese ja Maa vastastikune mõju on palju tihedam, kui seni oletati.
Uus tähelepanek ei ole oluline üksnes teadusliku uudishimu rahuldamiseks. See võib aidata täpsemalt prognoosida geomagnetiliste tormide mõju. Sellised tormid häirivad side- ja navigatsioonisüsteeme ning mõnikord ka elektrivõrku, mistõttu paremad prognoosid on väga praktilise väärtusega.
Atraduse taust ja kulg
Füüsikud Emily McDougall ja Matthew Argall uurisid plasmat, mis on justkui „lõksus“ Maa magnetväljas. Nad märkasid, et plasma liikus aeglaselt ringi, nagu oleks ta küljele pööratud. Seejärel naasis plasma ootamatult oma varasemasse asendisse, jättes järele selge siksakikujulise murru.
Niisuguseid murde nimetatakse magnetilisteks ümberlülitumisteks. Maa magnetosfääris polnud neid varem kunagi otseselt täheldatud. Kui teadlased võrdlesid saadud andmeid teiste mõõtmistega, sai selgeks, et nähtus on väga sarnane ümberlülitumistele, mida Päikese uurimisele pühendatud kosmoseaparatuur on juba pikka aega Päikese läheduses näinud.
Miks toimus see nähtus just Maa lähedal?
Osakeste päritolu põhjalikum uurimine paljastas ühe olulise nüansi. Magnetosfääris olev plasma ei olnud ainult Maa-lähedast päritolu. Osa sellest saabus Päikeselt ja segunes Maa ümbruse laetud osakestega.
Kui kaks erinevate omadustega plasmariba kokku puutuvad, hakkavad magnetvälja jõujooned end ümber korraldama. Need võivad hetkeks katkeda ja uuesti ühineda, mille käigus vabaneb energiat. Just see protsess vormiski magnetvälja siksakilise murde, mille teadlased registreerisid.
Seos Päikese lähedal toimuvate protsessidega
Päikesetuules on magnetilisi ümberlülitumisi täheldatud juba aastakümneid, kuid nende täpne tekkemehhanism on siiani arutluse all. On siiski teada, et need ilmnevad seal, kus avatud ja suletud magnetvälja jõujooned omavahel kohtuvad. Avatud jõujooned ulatuvad vabalt kosmosesse ja kannavad Päikesetuult edasi, samal ajal kui suletud jõujooned moodustavad silmuseid.
Kui need jõujooned üksteisele piisavalt lähedale jõuavad, võivad nad „ümber lülituda“. Selle käigus suunatakse plasma suletud silmuse servast avatud jõujoontele ja paisatakse kosmosesse. Tekkinud laine painutab magnetvälja ajutiselt s-tähekujuliseks, mida käsitletaksegi ümberlülitumisena. Nüüd on sama tüüpi nähtust esimest korda täheldatud ka Maa magnetosfääris.
Tähtsus tuleviku jaoks
Magnetiliste ümberlülitumiste avastamine Maa magnetosfääris annab uusi vihjeid selle kohta, kus ja kuidas paiknevad erinevate plasmasfääride piirid. Teadlased rõhutavad, et neid piire saab uurida otse meie planeedi läheduses, mis teeb Maast omamoodi hõlpsamini ligipääsetava „laboratooriumi“ kosmosefüüsika jaoks.
Nii on võimalik paremini mõista ka Päikese välimistes kihtides toimuvaid protsesse, ilma et peaks saatma sondid otseselt kõige ohtlikumatesse piirkondadesse. Pikas plaanis peaks see teadmine parandama geomagnetiliste tormide ennustatavust.
Kui on selgem, millal ja kus magnetvälja jõujooned ümber lülituvad, saab täpsemini hinnata, millal ja kui palju energiat magnetosfääri kandub. See omakorda võimaldab õigeaegselt hoiatada võimalike tehnoloogiliste süsteemide häirete eest ning vähendada nende mõju nii taristule kui ka inimeste igapäevaelule.
