चुंबकीय क्षेत्र ड्रम की तरह कंपन करता है

नासा के उपग्रह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के बाहरी पतवार पर पहली खड़ी लहरों का पता लगाते हैं

जब एक विशेष रूप से तेज, छोटा सौर तूफान पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र पर हमला करता है, तो यह मैग्नेटोपॉज़ (नीला) और मैग्नेटोस्फीयर (हरा) के अंदर खड़ी तरंगों का कारण बनता है। © ई। मसोंगसॉन्ग / यूसीएलए, एम। आर्चर / क्यूएमयूएल, एच। हिताला / यूटीयू
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सुरक्षात्मक कंपन: जब एक हिंसक सौर तूफान पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र पर हमला करता है, तो इसकी बाहरी सीमा एक झुमके की तरह घूमती है - यह खड़े तरंगों का निर्माण करता है। मैग्नेटोपॉज़ में इस तरह के तरंग पैटर्न का सैद्धांतिक अनुमान 45 साल पहले लगाया गया था। लेकिन अब केवल वे नासा के THEMIS उपग्रहों का स्पष्ट रूप से उपयोग करने में सक्षम हैं, जैसा कि शोधकर्ता "नेचर कम्युनिकेशंस" पत्रिका में रिपोर्ट करते हैं।

स्थलीय मैग्नेटोस्फीयर की जटिल परतों के लिए धन्यवाद, हम ब्रह्मांडीय किरणों और सौर हवा से सुरक्षित हैं। उच्च-ऊर्जा कणों का केवल एक छोटा सा हिस्सा मजबूत सौर तूफानों में ऊपरी वायुमंडल में प्रवेश कर सकता है - और शानदार अरोमा बनाता है। लेकिन ऐसे प्लाज्मा टॉवर का प्रभाव चुंबकीय क्षेत्र पर चुंबकीय क्षेत्र के बाहरी सीमा क्षेत्र पर इसके निशान के बिना नहीं है: चुंबकीय क्षेत्र लाइनों के बीच विस्फोटक संपर्क के कारण इलेक्ट्रॉन फव्वारे अंतरिक्ष में दूर तक उड़ते हैं, जैसा कि शोधकर्ताओं ने हाल ही में खोजा है।

सैद्धांतिक रूप से भविष्यवाणी की गई: चुंबकत्व में तरंग। © मार्टिन आर्चर

खड़ी लहरों का रहस्य

सौर हवा के साथ टकराव चुंबकीय क्षेत्र की पूरी सीमा परत को दोलन का कारण बनता है। जैसे एक झिल्ली पर, सतह की लहरें उस पर फैलती हैं। पैंतालीस साल पहले पोस्ट किए गए एक सिद्धांत के अनुसार, ये तरंगें कुछ शर्तों के तहत एक विशेष रूप धारण कर सकती हैं: "पहले मैग्नेटोपॉज डायनामिक्स के अध्ययन ने सुझाव दिया था कि तथाकथित खड़े तरंगें सौर पक्ष में फैल सकती हैं, " बताते हैं। ग्राज़ में अंतरिक्ष अनुसंधान संस्थान के लिए को-सह-लेखक फर्डिनेंड प्लास्चके।

इस तरह की खड़ी लहरें तब आती हैं जब कंपन दिन-पक्ष से ध्रुवों तक फैलता है और फिर आयन मंडल द्वारा परिलक्षित होता है। यदि इस आगे और पीछे के आंदोलन की आवृत्ति मेल खाती है, तो चोटियों और लहरों के गर्त एक ही स्थान पर बने रहते हैं। इसके अलावा, एक गिटार की स्ट्रिंग या एक ड्रम की झिल्ली ऐसी खड़ी तरंगों का निर्माण कर सकती है।

कॉस्मिक "श्लेगल" चुंबकीय क्षेत्र से मिलता है

समस्या, हालांकि: अभी तक कोई भी वैज्ञानिक मैग्नेटोपॉज़ में ऐसी खड़ी तरंगों का पता नहीं लगा सका है। लंदन में क्वीन मैरी यूनिवर्सिटी के पहले लेखक मार्टिन आर्चर कहते हैं, "45 साल की असफल खोज के बाद, ऐसी अटकलें लगाई गई हैं कि ये ईयरड्रम जैसा कंपन मौजूद नहीं हो सकता है।" उन्होंने और उनकी टीम ने अब नासा के THEMIS उपग्रहों से चुंबकीय क्षेत्र के डेटा का पुनर्मूल्यांकन किया है। प्रदर्शन

वास्तव में, वे परिपूर्ण ब्रह्मांडीय समय के लिए धन्यवाद करने के लिए आए थे। क्योंकि अगस्त 2007 में, THEMIS उपग्रहों ने पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र पर एक विशेष रूप से हिंसक, तीव्र सौर तूफान के प्रभाव को दर्ज किया। इस हाई-स्पीड जेट ने महज 100 मिली सेकेंड के भीतर मैग्नेटोपॉज़ इनरहेल्ब पर बड़ी मात्रा में उच्च-ऊर्जा कणों को नुकसान पहुंचाया, एक टेंलेट टेंम्पेनिक झिल्ली से टकराने वाले मैलेट की तरह काम करता है।

अंत में सिद्ध हुआ

निर्णायक कारक यह है कि रिकॉर्ड किए गए डेटा बताते हैं कि इस प्रभाव के दौरान मैग्नेटोपॉज़ ने केवल अराजक तरंगें नहीं बनाईं। इसके बजाय, बहुत कम आवृत्ति के दोलनों का विकास हुआ, जिनके व्यवहार ने शोधकर्ताओं के अनुसार, तरंगों के गठन का संकेत दिया। दूसरे शब्दों में, जैसा कि सिद्धांत में 45 साल पहले भविष्यवाणी की गई थी, चुंबकीय क्षेत्र की बाहरी सीमा एक झुमके की तरह घूमती थी।

ड्रम के रूप में पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र। मार्टिन आर्चर

"यह पहला प्रत्यक्ष अवलोकन है जो दर्शाता है कि यह तंत्र मौजूद है, " आर्चर और उनकी टीम राज्य। "यह साबित करता है कि प्लाज्मा सीमा ऐसे तरंगों के रूप में सतह की तरंगों की ऊर्जा को पकड़ सकती है।" हालांकि, चुंबकीय ठहराव में कितनी बार ऐसी लहरें उठती हैं और क्या स्थितियां आवश्यक हैं यह अभी भी अज्ञात है। (नेचर कम्यूनिकेशंस, 2019; डोई: 10.1038 / s41467-018-08134-5)

स्रोत: क्वीन मैरी यूनिवर्सिटी ऑफ लंदन, ऑस्ट्रियन एकेडमी ऑफ साइंसेज

- नादजा पोडब्रगर