Det interplanetära rummet kan knappast kallas ett lugnt ställe. Solen släpper ständigt hög energi partiklar som kan skada satelliter eller skada astronauternas hälsa. Från jordens negativa påverkan sparar magnetfältet.
Men vissa delar kan bryta igenom. Dessa stunder är fastställda av MMS (Magnetospheric Multiscale) -uppdraget. Nya data visar att kosmiska plasmavorter som liknar tornados skapar en turbulent gräns som kan överföra partiklar till nära jordens utrymme.
MMS lanserades 2015 med hjälp av fyra rymdfarkoster som utför tredimensionella undersökningar av jordens magnetosfär. Projektet undersöker processen för överföring av partiklar till magnetosfären, med tanke på orsakerna och följderna.
Genom att använda undersökningsdata och nya 3D-simuleringar kunde forskare studera detaljerna om vad som händer vid magnetosfärens gränser för första gången.
Kelvin-Helmholtz vågor observeras i naturfenomen, till exempel vid kollision av två vätskor. På bilden visas det som moln. Inuti magnetosfären är densiteten mycket lägre än ute, där solvinden råder. Magnetopausen (gränsen) förlorar stabiliteten när två regioner rör sig med olika accelerationer. På grund av detta bildar Kelvin-Helmholtz vågor (storskaliga eddier) längs kanten. Detta leder till skapandet av plasmatornor.
Kelvin-Helmholtz vågor finns i hela universum där två material med olika densiteter rör sig i grannskapet. Superdatorn Titan och MMS-data visade att tornadoer visade sig vara mycket effektivare än tidigare trodde. En jämförelse mellan simulering och observation hjälpte till att härleda exakta händelseparametrar. Några nådde 9.300 miles, och andra 60, 90 och 125 miles långa.
Nyligen har MMS installerats på en ny omloppspunkt, där de fortsätter att studera interaktionen mellan energi och partiklar i jordens magnetosfär. Det är viktigt att fullt ut förstå de grundläggande processerna i rymden, eftersom satellitsystemet och kommunikationssystemet beror på det.
