Mise Cluster odhalila překvapivě tenkou rázovou vlnu magnetického pole Země

04. 12. 2011

Magnetismus Země Cluster ESA

Rázová vlna (bow shock) vzniká při kontaktu magnetického pole Země se slunečními větry. Podle měření čtveřice identických vesmírných sond Cluster II, které jsou součástí mise Evropské vesmírné agentury (ESA), je rázová vlna Země velmi tenká, pouhých 17 kilometrů. Tyto podmínky jsou podle astrofyziků vhodné pro urychlování subatomárních částic podobným způsobem jako například v urychlovači LHC pod Alpami.

Rázová vlna Země

Rázová vlna (bow shock) vzniká při kontaktu slunečních větrů s magnetickým polem Země.

Image credit:

Sluneční větry obsahují nabité částice a ionty a putují meziplanetárním prostorem v nadzvukových rychlostech. V momentě kdy narazí na překážku například ve formě magnetického pole planety, vzniká rázová vlna, ve které se míchají nadzvukové a pomalejší plazmatické proudy. Podobné prostředí pozorují astronomové na různých místech ve vesmíru, například u intenzivních větrů vycházejících z mladých hvězd, při explozích supernov, nebo v okolí radiových galaxií. 

Pozorování gamma záření, rentgenových paprsků a radiových frekvencí odhalila, že právě tyto rázové vlny by mohly být místem vzniku kosmického záření, nejenergetičtějšího záření ve vesmíru. Jakými procesy k tomu dochází ale zatím není známo. "Unikátní příležitostí k pochopení vzniku kosmického záření je právě rázová vlna Země", řekl Steven Schwartz z Imperial College London, který je hlavním autorem studie odhalující překvapivě tenkou rázovou vlnu naší planety.

Pouhých 17 kilometrů tlustá rázová vlna by podle Schwartze mohla představovat mnohem efektivnější urychlovač částic, než se původně uvažovalo. Ještě v roce 2003 byla s pomocí dat ze stejné mise určena maximální tloušťka této oblasti na 100 kilometrů, nová data odhalují, že jde ve skutečnosti spíše o pětinu této hodnoty.

Čtyři vesmírné sondy Cluster byly vypuštěny do vesmíru už v roce 2000 s úkolem zkoumat magnetosféru Země v průběhu celého slunečního cyklu, jejich mise by měla skončit na konci příštího roku. Cluster II je mise, která navázala na neúspěšnou misi Cluster, jejíž vesmírné sondy byly ztraceny při nevydařeném startu v roce 1996.