Le informazioni provenienti dalla missione Swarm del campo magnetico dell'ESA hanno portato alla scoperta di getti di plasma supersonici in alto nella nostra atmosfera che possono spingere le temperature fino a quasi 10.000°C.

Presentando questi risultati allo Swarm Science Meeting di questa settimana in Canada, gli scienziati dell'Università di Calgary hanno spiegato come hanno usato le misurazioni del trio di satelliti Swarm per costruire su ciò che si sapeva dei vasti strati di corrente elettrica nell'atmosfera superiore.

La teoria che ci siano enormi correnti elettriche, alimentato dal vento solare e guidato attraverso la ionosfera dal campo magnetico terrestre, è stato postulato più di un secolo fa dallo scienziato norvegese Kristian Birkeland.

Non è stato fino agli anni '70, dopo l'avvento dei satelliti, però, che queste "correnti di Birkeland" sono state confermate da misurazioni dirette nello spazio.

Queste correnti trasportano fino a 1 TW di energia elettrica nell'atmosfera superiore, circa 30 volte l'energia consumata a New York durante un'ondata di caldo.

Sono anche responsabili degli "archi dell'aurora", il familiare, cortine di luce verdi che si muovono lentamente e che possono estendersi da un orizzonte all'altro.

Sebbene si sappia molto su questi sistemi attuali, recenti osservazioni di Swarm hanno rivelato che sono associati a grandi campi elettrici.

Questi campi, che sono più forti in inverno, si verificano dove le correnti di Birkeland verso l'alto e verso il basso si connettono attraverso la ionosfera.

Bill Archer dell'Università di Calgary ha spiegato:"Utilizzando i dati degli strumenti di campo elettrico dei satelliti Swarm, abbiamo scoperto che questi forti campi elettrici guidano getti di plasma supersonici.

"I getti, che chiamiamo "flussi di confine correnti di Birkeland", segnano nettamente il confine tra i fogli di corrente che si muovono in direzione opposta e portano a condizioni estreme nell'alta atmosfera.

"Possono portare la ionosfera a temperature che si avvicinano ai 10.000°C e modificarne la composizione chimica. Inoltre fanno sì che la ionosfera fluisca verso l'alto ad altitudini più elevate dove un'ulteriore energizzazione può portare alla perdita di materiale atmosferico nello spazio".

David Knudsen, anche dall'Università di Calgary, aggiunto, "Questi recenti risultati di Swarm aggiungono la conoscenza del potenziale elettrico, e quindi tensione, alla nostra comprensione del circuito di corrente di Birkeland, forse la caratteristica organizzativa più ampiamente riconosciuta del sistema accoppiato magnetosfera-ionosfera."

Questa scoperta è solo una delle nuove scoperte presentate al meeting scientifico di una settimana dedicato alla missione Swarm. Presentato anche questa settimana e incentrato sulle correnti di Birkeland, Per esempio, Lo sciame è stato utilizzato per confermare che queste correnti sono più forti nell'emisfero settentrionale e variano con la stagione.

Da quando sono stati lanciati nel 2013, gli identici satelliti Swarm hanno misurato e districato i diversi segnali magnetici che provengono dal nucleo terrestre, mantello, Crosta, oceani, ionosfera e magnetosfera.

Oltre a un pacchetto di strumenti per farlo, ogni satellite ha uno strumento di campo elettrico posizionato anteriormente per misurare la densità del plasma, deriva e velocità.

Runa Floberghagen, Il responsabile della missione Swarm dell'ESA, disse, "Lo strumento del campo elettrico è il primo imager ionosferico in orbita, quindi è molto emozionante vedere risultati così fantastici grazie a questo nuovo strumento.

"La dedizione degli scienziati che lavorano con i dati della missione non smette mai di stupirmi e stiamo vedendo alcuni risultati brillanti, come questo, discusso all'incontro di questa settimana.

"Swarm sta davvero aprendo i nostri occhi sul funzionamento del pianeta dalle profondità del nucleo terrestre fino alla parte più alta della nostra atmosfera".