Κύματα που μένουν ακίνητα ανακαλύφθηκαν στην άκρη της μαγνητόσφαιρας της Γης

Η Γη βομβαρδίζεται από μία διαρκή ροή φορτισμένων σωματιδίων που φέρνει ο ηλιακός άνεμος, δεν είναι όμως απροστάτευτη. Μία σφαίρα μαγνητισμού την περιβάλλει που προέρχεται από το εσωτερικού του πλανήτη και ονομάζεται μαγνητόσφαιρα. Έως τώρα οι επιστήμονες υπέθεταν πως καθώς αλλάζει η ταχύτητα του ηλιακού ανέμου, τα όρια της σφαίρας αυτής θα κινούνται και θα προσαρμόζονται, σε μία σειρά ενεργειακών κυμάτων πλάσματος που παράγεται από την αλληλεπίδραση του ηλιακού ανέμου και της μαγνητόσφαιρας.

Ωστόσο μία νέα ανακάλυψη τους άφησε έκπληκτους, καθώς διαπίστωσαν πως μερικά από αυτά τα κύματα παραμένουν ακίνητα.

Η κατανόηση των ορίων κάθε συστήματος είναι ένα σημαντικό πρόβλημα. Έτσι μπαίνουν μέσα πράγματα: ενέργεια, ορμή, ύλη. – Martin Archer, διαστημικός φυσικός του Imperial College London

Ανακάλυψαν λοιπόν πως τα όρια της μαγνητόσφαιρας, η μαγνητόπαυση, συμπεριφέρεται όπως η μεμβράνη ενός τύμπανου. Όταν χτυπιέται από τον ηλιακό άνεμο, τα κύματα διαχέονται προς τους πόλους της μαγνητόπαυσης και αντανακλώνται πίσω στην πηγή. Μάλιστα, χρησιμοποιώντας την αποστολή THEMIS της NASA, ανακάλυψαν πως τα κύματα αυτά όχι μόνο αντανακλώνται, αλλά μπορούν να ταξιδέψουν και στην αντίθετη κατεύθυνση, κόντρα στον ηλιακό άνεμο. Τι συμβαίνει λοιπόν όταν τα κύματα αυτά συναντούν τον αντίθετο άνεμο;

Με μοντελοποίηση κατάφεραν να απεικονίσουν πώς οι δύο δυνάμεις φτάνουν σε ένα αδιέξοδο, με την ορμή του ηλιακού ανέμου να ακυρώνει την ορμή των αντανακλούμενων κυμάτων. Υπάρχει πολύ ενέργεια αλλά χωρίς να κινείται.

Είναι παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει όταν προσπαθείς να ανέβεις κυλιόμενες σκάλες που κινούνται προς τα κάτω. Φαίνεται πως δεν κινείσαι καθόλου, παρόλο που προσπαθείς πολύ.

Οι ερευνητές “μετέφρασαν” επίσης τα ακίνητα κύματα σε ήχο, για να αποκαλύψουν πληροφορίες οι οποίες μπορεί οπτικά να μας ξέφευγαν.

Ενώ σε μία προσομοίωση μπορούμε να δούμε τι συμβαίνει παντού, οι δορυφόροι μπορούν να μετρήσουν αυτά τα κύματα μόνο όπου μας δίνουν παραμορφωμένες γραμμές στο χρόνο. Αυτά τα δεδομένα είναι καλύτερα για την αίσθηση της ακοής μας παρά της όρασής μας, οπότε το να ακούμε τα δεδομένα μας δίνει πολλές φορές μία καλύτερη ιδέα του τι συμβαίνει.

Μπορείτε να ακούσετε το βαθύ ήχο των ακίνητων κυμάτων που αντέχουν και αυξάνονται σε ένταση με κάθε παλμό που τα χτυπάει. Υψηλότερης έντασης ήχοι που σχετίζονται με άλλα είδη κυμάτων δεν κρατούν τόσο πολύ σε διάρκεια.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Communications.