درون بینی خوشه ها به آشفتگی فضا

[SAYEH79]

چهار سفینه فضایی خوشه ای سازمان فضایی اروپا (ایسا) برای اولین بار آشکار ساختند که چگونه آشفتگی در فضا یعنی در بیرون از محیط مغناطیسی

Please, ورود or عضویت to view URLs content!

بوجود می آید. این نتایج درک ما را نسبت به آشفتگی که به مثابه پروسه مهم فیزیکی انرژی را به سراسر فضا منتقل می کند، بهتر می سازد. کسانی که توسط هواپیما سفر کرده اند، با پدیده آشفتگی آشنا هستند، اما از وجود این آشفتگی در فضا چقدر آگاه هستند؟ سفینه های فضایی در زمان پرواز هم آشفتگی ناشی از باد های سریع خورشیدی را در فضا که جریانی از ذرات پر انرژی خورشید است، حس می کنند.



به پاس میدان مغناطیسی زمین، اکثر ذرات شارژ دار(باردار) خورشیدی در اطراف مگنتوسفیر (پوشش مغناطیسی زمین) جمع می شوند و به سطح زمین نمی رسند.


وقتی باد های خورشیدی به یک سیاره مغناطیسی شده (دارای پوشش مغناطیسی مانند زمین) میرسد، سرعت اش به علت برخورد با موج ضربتی (قوس ضربتی) که قبل از مرز مغناطیسی قرار دارد از اندازه مافوق سرعت به کمتر از سرعت صوت تنزل پیدا می کند. منطقه میان قوس ضربتی و مرز مغناطیسی بنام پوشش مغناطیسی (magneto sheath) یاد می شود.





این منطقه یکی از محیط های بسیار آشفته نزدیک زمین است که به مثابه یک آزمایشگاه عالی برای مطالعه آشفتگی بکار می رود. محیط های دیگر مانند اتموسفیر خورشید یا قرص برافزایشی در اطراف ستاره های جوان، احتمالأ همین وضعیت آشفته را دارند، اما پوشش مغناطیسی سیارات زمینی (خاکی) تا هنوز یکی از قابل دسترس ترین مناطق برای اندازه گیری های دقیق می باشد.




مشخص نمودن خواص آشفتگی مغناطیسی در این مناطق یکی از اولویت های عمده برای درک نقش آن در پروسه های اساسی مانند پراکندگی انرژی یا سرعت گرفتن ذرات با انرژی بالا می باشد.

 

[SAYEH79]

در مارچ 2007، یک نشریه علوم فیزیک برای اولین بار نوشت که آشفتگی نه تنها در پوشش مغناطیسی بصورت جزیره های کوچک مغناطیسی (با اندازه خاصی حدود 100 کیلومتر)، بلکه در مناطقی که پیوند مغناطیسی میان این جزایر کوچک ایجاد می شود، نیز وجود دارد. رصد ها نشان داد که در جریان این پیوند ها، کشمکش آشفتگی سرعت گرفته و بسیار داغ می شود.




کشف پدیده پیوند مجدد در آشفتگی پلازما برای مطالعه آزمایشگاهی و فیزیکی آن کاربرد جدی دارد که در هر دو صورت، آشفتگی و پیوند مجدد هر دو بصورت طبیعی بوجود می آیند.

کاربرد های ممکن این پدیده از پراکندگی انرژی مغناطیسی در دستگاه های همجوشی در زمین مانند پروژه ITER تا سرعت گرفتن ذرات پر انرژی در شعله های خورشیدی است.

این کشف بر اساس اطلاعات جمع آوری شده توسط چهار سفینه فضایی خوشه ای ایسا انجام شد که در فاصله بسیار کم (100 کیلومتر) از هم بصورت یکجا پرواز می کنند.

دانشمندان برای اولین بار جهت مشخص نمودن تکامل یا رشد آشفتگی در پوشش مغناطیسی را از چند سفینه استفاده کردند. پیوند مجدد مغناطیسی، آشفتگی و تکان ها هر سه ترکیبات ساسی در کائنات پویا هستند و درک مفصل این پروسه های کلیدی و میزان های فیزیکی وابسته به آن حل چالش فیزیک نجومی در آینده می باشد. یکی از درس های فراگرفته از مأموریت خوشه ای این است که برای مأموریت های بعدی فضایی با حساسیت و دقت بیشتر به یک تعداد بیشتر سفینه ها نیاز است. این گونه مأموریت می تواند متشکل از 12 سفینه باشد که بصورت همزمان و در پیوند با هم پرواز نمایند. البته تهیه چنین مأموریت را سازمان فضایی اروپا در نظر دارد.