As auroras aparecem próximas aos pólos quando o material do Sol interage com o campo magnético da Terra. Cluster confirmou que as interações com a magnetosfera da Terra fazem com que os fluxos de gás que viajam mais de 300 km / segundo (186 milhas / segundo) colidam com a atmosfera, gerando o show de luzes que vemos.
A missão Cluster da ESA estabeleceu que os fluxos de alta velocidade de gás eletrificado, conhecidos como fluxos em massa explosivos, no campo magnético da Terra são portadores de quantidades decisivas de massa, energia e perturbação magnética em direção à Terra durante as tempestades magnéticas. Quando ocorrem tempestades, partículas energéticas atingem nossa atmosfera, fazendo com que as auroras brilhem.
Tais auroras coloridas iluminam regularmente as latitudes mais altas no hemisfério norte e sul. Eles são causados principalmente por elétrons energéticos espiralando pelas linhas de campo magnético da Terra e colidindo com átomos atmosféricos a cerca de 100 quilômetros de altitude. Esses elétrons vêm da magnetotail, uma região do espaço no lado noturno da Terra, onde o vento de partículas do Sol empurra o campo magnético da Terra em uma cauda longa.
No centro da cauda, há uma região mais densa conhecida como plasmasheet. Alterações violentas da placa de plasma são conhecidas como sub-tempestades magnéticas. Eles duram até algumas horas e, de alguma forma, lançam elétrons e outras partículas carregadas para a terra. Além do belo show de luzes, as sub-tempestades também excitam a ionosfera da Terra, perturbando a recepção de sinais e comunicações de GPS entre a Terra e os satélites em órbita.
Uma questão importante sobre as sub-tempestades tem sido determinar como elas lançam o material para a terra. Os chamados 'Bursty Bulk Flows' (BBFs), fluxos de gás que viajam mais de 300 quilômetros por segundo através da placa de plasmas, foram descobertos na década de 1980 e se tornaram um mecanismo candidato.
As observações sugeriram que os BBFs eram relativamente pequenos e normalmente duravam apenas 10 minutos, lançando dúvidas sobre se os BBFs poderiam desempenhar um papel importante no fenômeno magnético das subáreas. Havia também dúvidas sobre a ocorrência de BBFs para todas as sub-tempestades.
Agora, essas dúvidas são desafiadas por um estudo estatístico de BBFs e sub-tempestades magnéticas pelo Dr. Jinbin Cao, Laboratório Chave do Clima Espacial, CSSAR, Pequim, China, junto com colegas americanos e europeus.
Usando observações da planilha central coletada por três satélites da missão Cluster da ESA durante julho - outubro de 2001 e 2002, Cao e seus colegas encontraram 67 sub-tempestades e 209 BBFs. Quando eles usaram as observações de apenas uma espaçonave, descobriram que 78% das sub-tempestades são acompanhadas por pelo menos um BBF. No entanto, por observações combinadas de três das quatro naves espaciais Cluster, eles descobriram que 95,5% das sub-tempestades são acompanhadas por BBFs. “Pela primeira vez, parece possível que todas as sub-tempestades sejam acompanhadas de BBFs”, diz Cao.
Outro resultado importante deste trabalho é que a duração média do BBF é maior do que o estimado anteriormente. Observações de satélite único confirmaram resultados anteriores de que a duração do BBF era de cerca de 10 minutos.
No entanto, combinando os dados de três naves espaciais Cluster, as observações revelam uma duração média quase duas vezes maior: 18 minutos e 25 segundos. Mais uma vez, verificou-se que os vários dados da sonda espacial oferecidos pelo Cluster revelam mais sobre o ambiente magnético da Terra do que os dados coletados pela sonda única.
"Esses novos resultados da missão Cluster mostram claramente que as observações multiponto são a chave para entender o fenômeno magnético das sub-tempestades", diz Philippe Escoubet, cientista do projeto Cluster e Double Star da Agência Espacial Européia.
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
