Yerin Maqnitosferində Gözlənilməz Əks Elektrik Sahəsi Aşkar Edildi: Alimlər Şokda

Yerin maqnit sahəsinin idarə etdiyi kosmik bölgə maqnitosfer adlanır. Bu geniş maqnit köpüyü daxilində alimlər Yer kürəsinin səhər tərəfindən axşam tərəfinə uzanan böyük miqyaslı bir elektrik sahəsi müşahidə edirdilər. Bu elektrik qüvvəsi peykləri və rabitə sistemlərini poza bilən geomaqnit fırtınaları da daxil olmaqla, kosmosdakı narahatlıqlara böyük təsir göstərir. Elektrik qüvvələri müsbət yüklərdən mənfi yüklərə doğru hərəkət etdiyi üçün, elm adamları əvvəllər maqnitosferin səhər tərəfində müsbət, axşam tərəfində isə mənfi yüklənməsini gözləyirdilər.

Lakin, son peyk ölçmələri bu uzun müddətdir mövcud olan fərziyyəni alt-üst etdi və real yük paylanmasının gözlənilənin tam tərsi olduğunu göstərdi. Bu təəccüblü nəticə Kioto, Naqoya və Kyuşu universitetlərindən olan tədqiqatçıları maqnitosferin elektrik xüsusiyyətlərinin necə yarandığını və qorunduğunu yenidən nəzərdən keçirməyə məcbur etdi. Tədqiqat qrupu hipotezlərini sınaqdan keçirmək üçün Yerətrafı kosmosdakı şəraiti yenidən yaratmaq məqsədilə böyük miqyaslı maqnitohidrodinamik (MHD) simulyasiyalardan istifadə etdi. Onların modelinə Günəşdən yayılan yüklü hissəciklərin daimi axını olan sürətli Günəş küləyi də daxil edildi.

Simulyasiyaların nəticələri peyk müşahidələrini təsdiqlədi: maqnitosferin səhər tərəfi mənfi yük daşıyırdı, əks tərəfi isə müsbət idi. Amma bu nümunə hər yerdə özünü göstərmirdi. Qütb bölgələrində yük polyarlığı (qütblülüyü) ənənəvi nəzəriyyəyə uyğun gəlirdi. Bunun əksinə, ekvatora yaxın bölgələrdə, bu nümunə geniş bir ərazidə tərs çevrilir, iki zona arasında kəskin fərq yaranırdı. Bəs niyə ekvator müstəvisində və qütb bölgələrindəki yük polyarlığı fərqli olur? Kioto Universitetindən müəllif Yusuke Ebihara izah edir ki, bu vəziyyət əslində plazmanın hərəkəti ilə aydınlaşdırıla bilər.

Günəşdən gələn maqnit enerjisi Yer maqnit sahəsinə daxil olduqda, planetin axşam tərəfində saat əqrəbi istiqamətində hərəkət edir və qütblərə doğru yönəlir. Eyni zamanda, Yerin maqnit sahəsi xətləri Cənub yarımkürəsindən Şimal yarımkürəsinə doğru istiqamətlənir – ekvatora yaxın yuxarıya, qütblərə yaxın isə aşağıya doğru. Plazma axını ilə maqnit sahəsi xətləri arasındakı bu əks oriyentasiya bölgələr arasında yük paylanmasının tərs çevrilməsinə səbəb olur. Ebihara bildirir ki, "Elektrik qüvvəsi və yük paylanması plazma hərəkətinin səbəbi deyil, nəticəsidir." Bu fikir, alimlərin Yerin yaxın kosmik mühitindəki elektrik aktivliyini şərh etmə tərzini yenidən formalaşdırır.

Plazma konveksiyası – maqnitosfer daxilində yüklü hissəciklərin böyük miqyaslı axını – bir çox dinamik kosmik hadisələrin əsas sürücüsüdür. Yeni araşdırmalar göstərir ki, bu hərəkət həm də yüksək enerjili hissəciklərlə dolu olan Yerin radiasiya qurşaqlarına təsir edir. Plazma hərəkətinin elektrik sahələrini necə formalaşdırdığını aydınlaşdıraraq, bu tədqiqat böyük miqyaslı kosmik plazma davranışına dair biliklərimizi artırır. O, həmçinin Yupiter və Saturn da daxil olmaqla, maqnit sahəsi olan digər planetlərin ətrafında baş verən bənzər proseslərə də işıq salır, beləliklə, Günəş sistemində planet mühitlərinin necə inkişaf etdiyinə dair anlayışımızı genişləndirir.