Lo spazio in alto sopra la Terra può sembrare vuoto, ma è un carnevale pieno di linee di campo magnetico e particelle ad alta energia. Questa regione è nota come magnetosfera e, ogni giorno, le particelle cariche danno spettacolo mentre sfrecciano e si tuffano attraverso di essa. Come piccoli funamboli, gli elettroni ad alta energia seguono le linee del campo magnetico. Qualche volta, come durante un evento chiamato riconnessione magnetica in cui le linee si scontrano in modo esplosivo, le particelle vengono espulse dalle loro traiettorie, come se fossero sparati da un cannone.
Poiché questi atti non possono essere visti ad occhio nudo, La NASA utilizza strumenti appositamente progettati per catturare lo spettacolo. La missione multiscala magnetosferica, o MMS, è uno di questi specchi attraverso cui gli scienziati possono osservare le forze magnetiche invisibili e le particelle piroettanti che possono avere un impatto sulla nostra tecnologia sulla Terra. Una nuova ricerca utilizza i dati MMS per migliorare la comprensione di come gli elettroni si muovono attraverso questa regione complessa, informazioni che aiuteranno a districare il modo in cui tali acrobazie di particelle influenzano la Terra.
Gli scienziati con l'MMS hanno osservato i complessi spettacoli che gli elettroni si mettono intorno alla Terra e hanno notato che gli elettroni ai margini della magnetosfera si muovono spesso con movimenti oscillanti mentre vengono accelerati. Trovare queste regioni in cui gli elettroni vengono accelerati è la chiave per comprendere uno dei misteri della magnetosfera:in che modo l'energia magnetica che ribolle nell'area viene convertita in energia cinetica, ovvero, l'energia del moto delle particelle. Tali informazioni sono importanti per proteggere la tecnologia sulla Terra, poiché le particelle che sono state accelerate ad alte energie possono, nei casi peggiori, causare interruzioni della rete elettrica e interruzioni delle comunicazioni GPS.
Nuova ricerca, pubblicato in Giornale di ricerca geofisica , trovato un nuovo modo per aiutare a localizzare le regioni in cui gli elettroni vengono accelerati. Fino ad ora, gli scienziati hanno esaminato gli elettroni a bassa energia per trovare queste zone di accelerazione, ma un gruppo di scienziati guidati da Matthew Argall dell'Università del New Hampshire a Durham ha dimostrato che è possibile, e infatti più facile, identificare queste regioni osservando gli elettroni ad alta energia.
Questa ricerca è possibile solo con il design unico dell'MMS, che utilizza quattro veicoli spaziali che volano in una stretta formazione tetraedrica per fornire misurazioni ad alta risoluzione temporale e spaziale della regione di riconnessione magnetica.
"Siamo in grado di sondare scale molto piccole e questo ci aiuta a individuare davvero come l'energia viene convertita attraverso la riconnessione magnetica, " ha detto Argal.
I risultati renderanno più facile per gli scienziati identificare e studiare queste regioni, aiutandoli a esplorare la microfisica della riconnessione magnetica ea comprendere meglio gli effetti degli elettroni sulla Terra.
