Nieuwe waarnemingen van ESA's Cluster- en Double Star-ruimtevaartuig hebben ontdekt dat die ruimte rond de aarde bruist als bellen van oververhit gas worden gecreëerd en geknald. Het Europese ruimtevaartuig kwam deze bellen tegen aan de dagverlichte kant van de aarde op een hoogte van 13-19 aardstralen. Wetenschappers zijn niet precies weet wat de oorzaak van deze bubbels, maar het heeft iets te maken met de wisselwerking tussen het magnetische veld van de aarde en de zonnewind.
De ruimte bruist. Boven onze hoofden, waar het magnetische veld van de aarde de constante gasstroom van de zon ontmoet, groeien en ploffen duizenden bellen met oververhit gas constant.
Hun ontdekking zou wetenschappers in staat kunnen stellen om eindelijk de interactie tussen de zonnewind en het magnetische veld van de aarde te begrijpen.
Deze opwindende nieuwe kijk op de bijna-aardse ruimte is mogelijk gemaakt door ESA's vloot met vier ruimtevaartuigen, Cluster en Double Star, ESA's gezamenlijke ruimtemissie met China. Het ruimtevaartuig ontmoeting het bellen elke keer als ze op de dag verlichte kant van de aarde, op een hoogte van tussen de 13 en 19 aarde stralen.
De bellen, ook wel dichtheidsgaten genoemd, zijn gebieden in de ruimte waar de dichtheid van gas plotseling tien keer daalt, maar de temperatuur van het resterende gas springt van 100 000 ºC naar 10 000 000 ºC.
Toen Cluster voor het eerst door de bubbels vloog, dacht George Parks, University of California, Berkeley, dat het slechts instrumentatiefouten waren. 'Vervolgens bekeek ik de gegevens van alle vier de Cluster-ruimtevaartuigen. Deze afwijkingen werden tegelijkertijd door alle ruimtevaartuigen waargenomen. Toen dacht ik dat ze echt waren ', zegt Parks.
Enigszins vergelijkbare bubbels zijn in het verleden af en toe door andere ruimtevaartuigen aangetroffen. Ze werden hotflow-anomalieën genoemd, maar Parks besloot dat de bubbels die hij zag aanzienlijk verschilden.
Hij vond hun handtekening ook in Double Star-gegevens. Tijdens elke baan vliegt het ruimtevaartuig meestal door 20-40 bellen. Door de verschillende metingen van het ruimtevaartuig zorgvuldig te correleren, leerden Parks en zijn medewerkers dat de bellen zich uitbreiden tot ongeveer 1000 kilometer en waarschijnlijk ongeveer 10 seconden duren voordat ze barsten en worden vervangen door de koelere, dichtere zonnewind.
De ruimte rond de aarde bruist
De energiebron om deze bellen aan te drijven is momenteel onzeker, maar er is sterk indirect bewijs dat de botsing van de zonnewind met het magnetische veld van de aarde, dat een grens vormt die bekend staat als de boogschok, waarschijnlijk de energie creëert om ze aan te drijven.
Boogschokken bestaan in de hele natuur. De vertrouwde plek is aan de voorkant van een schip; de boegschok is de deining van wit water die zich opstapelt en voorafgaat aan de boot. Een andere is in supersonische vliegreizen. Als een vliegtuig sneller vliegt dan de geluidssnelheid, stapelen de geluidsgolven zich op voor het vliegtuig. Die energie wordt uiteindelijk verspreid in de sonische boom die optreedt.
De boogschok tussen het magnetische veld van de aarde en de zonnewind is in veel opzichten vergelijkbaar. Het grote verschil is dat wetenschappers niet weten hoe de energie in de magnetische boogschok wordt afgevoerd. Dit wil zeggen dat ze niet weten wat het equivalent is van de sonische knal. De nieuw ontdekte bubbels kunnen een aanwijzing zijn.
Het is mogelijk dat ze worden veroorzaakt door de energie die zich opstapelt bij de boegschok, maar zeker zijn is nog ver weg.
“Voorlopig is het onze taak om ze zo goed mogelijk te bestuderen. Vervolgens proberen we ze te simuleren op computers en uiteindelijk weten we welk effect ze hebben ”, besluit Parks.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
