Τεράστιοι Σωλήνες Πλάσματος πάνω από τη Γη

Μια θεωρία 60 ετών για τη δομή των μαγνητικών πεδίων που περιβάλλουν τη Γη επιβεβαιώθηκε άμεσα για πρώτη φορά. Ο κύριος συγγραφέας της εργασίας μια προπτυχιακή φοιτήτρια, η οποία επινόησε έναν τρόπο για να φανεί η μαγνητόσφαιρα της Γης σε τρεις διαστάσεις.
 
Ο ήλιος εκπέμπει ένα σταθερό ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που συμπληρώνονται από τις κοσμικές ακτίνες από πηγές, όπως οι σουπερνόβα. Δεδομένου ότι αυτά τα σωματίδια πλησιάζουν τη Γη, η διαδρομή τους μεταβάλλεται από το μαγνητικό πεδίο της Γης, το οποίο κάποια τα αντανακλά και άλλα τα εκτρέπει προς τους πόλους, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται φαινόμενα όπως το βόρειο Σέλας.

Αυτή η περιοχή, γνωστή ως μαγνητόσφαιρα, περιλαμβάνει την ιονόσφαιρα και και τη πλασμόσφαιρα ως εσωτερικά στρώματα της. Αυτές είναι οι διακρίσεις κατά μέρος, αλλά δεν γνωρίζουμε τόσα πολλά για τη δομή των περιοχών αυτών.

Η καλύτερη κατανόηση θα ήταν χρήσιμη, διότι η ιονόσφαιρα παρεμβαίνει στα συστήματα δορυφορικής πλοήγησης και τις εικόνες που λαμβάνονται από τα ραδιοτηλεσκόπια. Κατά τη διάρκεια εκπόνησης εργασίας στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ, η Cleo Loi συνειδητοποίησε ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει το ραδιοτηλεσκόπιο Murchison Widefield Array (MWA) για να εξετάσει αυτές τις περιφέρειες με έναν τρόπο που ποτέ δεν είχε γίνει πριν, οδηγώντας σε άρθρο στο περιοδικό Geophysical Research Letters.

Το MWA είναι ένας πρόδρομος του Array Τετραγωνικού Χιλιομέτρου (SKA), που σύντομα θα μετατρέψει τη ραδιοαστρονομία. Αποτελείται από 128 κεραίες που εκτείνονται τρία χιλιόμετρα.
Η Loi πρότεινε ότι μέσω διάσπασης των παρατηρήσεων μεταξύ εκείνων που προέρχονται από τις ανατολικές και δυτικές άκρες της σειράς, θα μπορούσε να επιτύχει κάτι που ισοδυναμεί με διόφθαλμη όραση, που μας επιτρέπει να δούμε σε τρεις διαστάσεις.

Για το σύνηθες αστρονομικό έργο του το MWA, η αφετηρία τριών χιλιομέτρων δεν δίνει την παράλλαξη που απαιτείται για να δούμε σε βάθος, αλλά η κατάσταση είναι πολύ διαφορετική όταν ψάχνουμε κοντά στη Γη.

Η Loi ανίχνευσε μια σειρά από υψηλής και χαμηλής πυκνότητας σωλήνες πλάσματος που συνδέουν την ιονόσφαιρα και τη πλασμόσφαιρα να διατρέχουν παράλληλα με το μαγνητικό πεδίο.
«Μετρήσαμε τη θέση τους, είναι περίπου 600 χιλιόμετρα πάνω από το έδαφος, στην ανώτερη ιονόσφαιρα, και φαίνεται να συνεχίζουν προς τα πάνω στη πλασμόσφαιρα. Αυτό είναι περίπου εκεί που η ουδέτερη ατμόσφαιρα τελειώνει και μεταβαίνουμε στο πλάσμα του διαστήματος», ανάφερε η Loi.
Οι σωλήνες κινούνται αργά με το χρόνο, έτσι αλλάζουν τα αποτελέσματα και έχουμε παρεμβολές στα τηλεσκόπια και πρέπει να γίνονται νέες ρυθμίσεις. 

Η Loi δήλωσε ότι ενώ κάποιοι περιορίζονται σχολαστικά στο τι συμβαίνει στην ιονόσφαιρα με άλλα ραδιοτηλεσκόπια, όπως το Very Large Array, κανείς με τις γνώσεις της δεν προσπάθησε να παραλλάξει το πρόβλημα στο παρελθόν.

"Οι άνθρωποι θεωρούσαν κάτι τέτοιο από τις παρατηρήσεις ενός τύπου πολύ χαμηλής συχνότητας ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Μπορούμε να ανιχνεύσουμε τις αστραπές από άλλο ημισφαίριο και οι άνθρωποι καταλάβαιναν ότι πρέπει να υπάρχουν σωλήνες πλάσματος που καθοδηγούν το σήμα", ανέφερε η Loi. "Είναι ένα πολύ έμμεσο συμπέρασμα, και κανείς δεν είχε ιδέα για το πως ήταν αυτοί οι σωλήνες".

Η Loi λέει ότι έμεινε έκπληκτη με το πόσοι πολλοί τεράστιοι σωλήνες αποκαλύφτηκαν σε πεδίο 30 ° από το τηλεσκόπιο MWA. «Δεν υπάρχουν σχέδια για να χρησιμοποιήσω το SKA για τη μελέτη της ιονόσφαιρας, αλλά ελπίζω με τη δημοσιότητα για το έργο αυτό να το αλλάξω αυτό», λέει.

Δείτε παρακάτω το βίντεο των τεράστιων σωλήνων πλάσματος όπως το παρουσιάζει η ίδια.