Przestrzeń nad Ziemią może wydawać się pusta. Jest to jednak prawdziwy karnawał wypełniony liniami pola magnetycznego i cząstkami wysokoenergetycznymi. Obszar ten nazywany jest magnetosferą. Każdego dnia naładowane cząsteczki organizują pokaz, strzelanie i nurkowanie. Elektrony o wysokiej energii podążają za liniami pola magnetycznego. Czasami w okresie ponownego połączenia magnetycznego, gdzie dochodzi do wybuchowego zderzenia linii, cząstki są usuwane z taką trajektorią, jakby były wystrzeliwane z armaty.
Oczywiście procesów tych nie widać gołym okiem. Dlatego w NASA wykorzystywane są specjalne narzędzia. Misją MMS (Magnetospheric Multiscale) jest jedno z tych urządzeń. Nowe badanie wykorzystało otrzymane informacje MMS w celu lepszego zrozumienia ruchu elektronów.
Naukowcy zaobserwowali złożone elektrony wokół Ziemi i zauważyli, że cząstki na krawędzi magnetosfery często huśtają się, gdy się poruszają, gdy przyspieszają. Wykrywanie obszarów, w których elektrony są przyspieszane, jest kluczem do zrozumienia jednej z tajemnic magnetosfery: jak energia magnetyczna jest przekształcana w kinetyczną (ruch cząstek). Informacje te pomogłyby stworzyć technologie ochronne, ponieważ przyspieszone cząstki o wysokiej energii mogą zakłócić działanie satelitów.
Wizualizacja demonstruje ruch jednego elektronu w magnetycznym obszarze ponownego połączenia. Gdy statek kosmiczny zbliża się do punktu ponownego połączenia, widoczne są pierwsze cząstki wysokoenergetyczne, a następnie cząstki o niskiej energii
Ostatnie badanie ujawniło nowy sposób znalezienia obszarów, w których elektrony są przyspieszane. Do tej pory naukowcy skupiali się na elektronach o niskiej energii, ale tym razem postanowili rozważyć te o wysokiej energii.
Takie zadanie można wykonać tylko dzięki unikalnej konstrukcji MMS, która wykorzystuje 4 statki kosmiczne poruszające się w ciasnej czworościennej formacji. Zapewnia to jakościowy pomiar rozdzielczości czasowej i przestrzennej obszaru ponownego połączenia magnetycznego. Wyniki pomogą naukowcom zbadać mikrofizykę ponownego łączenia magnetycznego i lepiej zrozumieć wpływ elektronów na Ziemię.
