Przestrzeni międzyplanetarnej trudno nazwać cichym miejscem. Słońce stale uwalnia cząstki o wysokiej energii, które mogą uszkodzić satelity lub zaszkodzić zdrowiu astronautów. Z negatywnego wpływu Ziemi oszczędza się pole magnetyczne.
Jednak niektóre części mogą się przebić. Te chwile są ustalane przez misję MMS (Magnetospheric Multiscale). Nowe dane pokazują, że wiry plazmy kosmicznej przypominające tornada tworzą turbulentną granicę zdolną do przepuszczania cząstek w przestrzeń blisko Ziemi.
MMS został uruchomiony w 2015 r. Za pomocą czterech statków kosmicznych wykonujących trójwymiarowe badania magnetosfery Ziemi. Projekt bada proces przenoszenia cząstek do magnetosfery, biorąc pod uwagę przyczyny i konsekwencje.
Wykorzystując dane ankietowe i nowe symulacje 3D, naukowcy byli w stanie zbadać szczegóły tego, co dzieje się na granicach magnetosfery po raz pierwszy.
Fale Kelvina-Helmholtza obserwuje się w zjawiskach naturalnych, na przykład w zderzeniu dwóch cieczy. Na zdjęciu przejawia się to w postaci chmur. Wewnątrz magnetosfery gęstość jest znacznie niższa niż na zewnątrz, gdzie przeważa wiatr słoneczny. Magnetopauza (granica) traci stabilność, gdy dwa obszary poruszają się z różnymi przyspieszeniami. Z tego powodu fale Kelvina-Helmholtza (wiry o dużej skali) tworzą się wzdłuż krawędzi. Prowadzi to do powstania tornad plazmy.
Fale Kelvina-Helmholtza można znaleźć w całym Wszechświecie, gdzie w sąsiedztwie poruszają się dwa materiały o różnych gęstościach. Dane superkomputera Titan i MMS pokazały, że tornada okazały się znacznie bardziej wydajne niż wcześniej sądzono. Porównanie symulacji i obserwacji pomogło uzyskać dokładne parametry zdarzeń. Niektóre osiągnęły 9300 mil, a inne 60, 90 i 125 mil długości.
Niedawno MMS został zainstalowany na nowym punkcie orbitalnym, gdzie będą kontynuować badania interakcji energii i cząstek w magnetosferze Ziemi. Ważne jest pełne zrozumienie podstawowych procesów kosmicznych, ponieważ od tego zależy działanie satelitów i systemu komunikacyjnego.
