Um mal entendido "taxa de troca" fenômeno que ocorre quando o vento solar colide com exosfera da Terra e gás neutro no espaço interplanetário, será estudada intensivamente com um novo grande campo de visão da câmera de raios-X moles desenvolvido por cientistas da NASA.
A colaboração única envolvida Heliofísica, astrofísica e divisões ciência planetária da NASA Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, e resultou na primeira demonstração de sucesso do Observador Transporte Bainha para a redistribuição de massa (Tempestade) e um instrumento nunca antes voado tecnologia de raios X com foco chamado lagosta olho-óptica.
TEMPESTADE e outro experimento da NASA-financiado, a emissão de raios-X difusa da galáxia local (DXL), voou a bordo de um Brant Preto foguete de dois estágios IX soar da mísseis White Sands, em Las Cruces, NM, em dezembro de 2012.
O processo de troca de carga. Crédito: D. Bodewits University of Maryland
Instrumento STORM "é um maravilhoso exemplo de cooperação entre as divisões para entender melhor um processo que é de interesse de todos nós, mas por razões diferentes", disse Michael Collier, um cientista planetário que colaborou com o astrofísico Scott Porter e David Sibeck heliophysicist, todos NASA Goddard.
Mais cedo, DXL, desenvolvido pela Universidade de Miami professora Massimillano Galeazzi, também estudou o fenômeno de troca de carga mesmo, mas de uma perspectiva diferente usando um instrumento renovado desenvolvido pela Universidade de Wisconsin, Madison.
Ele produziu o mapa todo o céu antes de raios-X há vários anos. (Raios-X são chamados de "soft" quando os seus comprimentos de onda são mais perto da parte ultravioleta do espectro electromagnético.)
| Descobertos em meados dos anos 1990, observando o cometa Hyakutake, "taxa de troca" fenômeno, reúne cientistas de três das divisões da ciência em Goddard. "Eles têm uma grande surpresa", disse Collier. "Eles descobriram uma fonte intensa de raios-X para a cabeça do cometa, o que era incomum, porque os cometas são objetos frios e suaves raios-X estão associados com objetos quentes. Como poderia bolas de gelo emitir raios-X? Ninguém conseguia entender para fora. " Os cientistas logo descobriram que a emissão de raios-X foi causado pelo vento solar, um fluxo constante fluxo de partículas carregadas que varre todo o sistema solar a cerca de um milhão de quilômetros por hora. |
Quando altamente carregada íons pesados no vento solar colidem com átomos neutros encontrados no espaço, os íons pesados "roubar" um elétron da neutros - uma troca que coloca os íons pesados em um estado de vida curta animado.
Como eles relaxam, eles emitem raios-X.
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Este foguete Black Brant IX realizados dois instrumentos concebidos para estudar troca de carga, um fenômeno físico que ocorre quando o vento solar colide com exosfera da Terra e gás neutro no espaço interplanetário. Crédito: NASA
Quase 20 anos atrás, os cientistas observaram troca de carga e emissão resultante de raios-X em cometas, vento interplanetária, restos de supernovas, possivelmente, e halos galácticos.
NASA cientistas Michael Collier, David Sibeck, e Scott Porter uniram para desenvolver e demonstrar a primeira câmera de campo amplo de raios-X para estudar um fenômeno pouco compreendido chamado de "troca de carga." Crédito: NASA / Chris Gunn
Cientistas planetários têm observado suaves raios-X das emissões na atmosfera de Vênus e Marte e heliophysicists estudaram suaves raios-X de emissões em exosfera da Terra, e astrofísicos observaram-los - como ruídos indesejados em dados coletados por todos os observatórios de raios X sensíveis à suave raios-X.
Esta simulação usa o que é chamado de modelo de Lyon-Fedder-Mobarry para exibir densidade de íons dentro e ao redor da magnetosfera da Terra (a área ao redor da Terra influenciados pelo campo magnético do planeta).A superfície cinzenta ilustra a magnetopausa, onde o vento solar encontra o campo magnético da Terra. A exibição dentro do círculo na parte inferior direita mostra modelados emissões aurorais. Vídeo cortesia: C. Goodrich
"À primeira vista, tempestade parece ter muito pouco a ver com astrofísica", disse Porter. Mas "a emissão de raios-X fornece uma muito significativa temporalmente, espacialmente e espectralmente variando de primeiro plano para todas as observações de raios-macio de cada único X-ray Observatory", explicou.
"É essencial que nós, como os astrofísicos, compreender e é capaz de modelar esta emissão primeiro plano em detalhes. Em todos os últimos raios-X observatórios, tempo de observação significativa foi perdida e erros de interpretação científica ter acontecido devido à nossa falta de compreensão deste fenômeno ".
Ele deu aos cientistas uma visão global. A câmera de campo amplo de visão fotografada processos de perto a magnetosfera da Terra, que até agora era impossível. "Estes são extremamente importante, altamente dinâmico, e mal compreendida regiões que canalizam a energia do vento solar na magnetosfera, onde dirige o clima espacial", disse Porter.
Se este processo é importante para determinar o tempo espacial e em torno da Terra, mas também afeta outros corpos planetários, para não falar de seu efeito deletério sobre dados coletados por vários milhões de dólares observatórios de raios-X.
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