Gå direkt till innehåll
MMS-satelliterna och laddade partiklar som slår in i jordens magnetfält (Bild: APS/Carin Cain)
MMS-satelliterna och laddade partiklar som slår in i jordens magnetfält (Bild: APS/Carin Cain)

Pressmeddelande -

Krusningar i rymdchockvågor hjälper oss förstå kosmisk strålning


Bilden: MMS-projektet består av fyra identiska satelliter som flyger nära varandra i omloppsbana kring jorden. Satelliterna flyger ibland genom en chockvåg som bildas när en snabb vind av laddade partiklar från solen slår in i jordens magnetfält. (Bild: APS/Carin Cain)


Forskare vid Institutet för rymdfysik i Uppsala har i en ny studie använt mätningar från NASA:s MMS (Magnetospheric MultiScale) satelliter som visar att det finns krusningar, eller ytvågor, som rör sig längs med chockvågor i rymden. Dessa krusningar kan påverka uppvärmningen av plasma och kan hjälpa till att accelerera partiklar. Studien finns publicerad i det senaste numret av Physical Review Letters

Nästan all synlig materia i universum består av joniserad gas, också kallad plasma. Chockvågor i plasma uppstår nära planeter, stjärnor och supernovor. Chockvågor är tunna skikt där plasma saktas ner mycket snabbt. Dessa chockvågor är mycket bra på att accelerera partiklar. Chockvågor vid supernovaexplosioner är sannolikt källan till kosmisk strålning – laddade partiklar från rymden med mycket hög energi.

Detaljer kring hur partiklar accelereras och hur plasma hettas upp i plasmachockvågor är fortfarande inte förstådda. Chockvågor betraktas ofta som plana ytor men i datorsimulationer av plasmachockvågor kan det bildas krusningar i chockvågen. Dessa svårfångade ytvågor har varit mycket svåra att studera i rymden på grund av deras korta våglängd och höga hastighet.

En ny studie av forskare från Institutet för rymdfysik (IRF) i Uppsala avslöjar att dessa ytvågor existerar i chockvågor i rymden. I studien används data från MMS-satelliterna som sköts upp förra året.

”Med de nya MMS-satelliterna så kan vi för första gången se små detaljer i strukturen på chockvågor i rymden,” säger Andreas Johlander, doktorand på IRF, som ledde studien.

Resultaten är viktiga för astrofysiken där krusningar i chockvågor tros spela en roll i att accelerera laddade partiklar till väldigt höga energier. Strukturen på chocken spelar också roll för hur plasma flödar och hettas upp.

”De direkta observationerna av krusningar i en chockvåg i rymdplasma ger oss möjlighet att kvantifiera krusningarnas egenskaper. Detta för oss ett steg närmare att första hur chockvågor kan producera kosmisk strålning,” säger Andreas Johlander.

Länkar:

Artikeln i Physical Review Lettershttp://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.165101 (på engelska)

Viewpoint-artikel i Physicshttp://physics.aps.org/articles/v9/117 (på engelska)

Institutet för rymdfysik: http://www.irf.se

Ämnen

Kategorier


Institutet för rymdfysik, IRF, är ett statligt forskningsinstitut under Utbildningsdepartementet. IRF bedriver grundforskning och forskarutbildning i rymdfysik, atmosfärfysik och rymdteknik. Mätningar görs i atmosfären, jonosfären, magnetosfären och runt andra planeter med hjälp av ballonger, markbaserad utrustning (bl a radar) och satelliter. För närvarande har IRF instrument ombord på satelliter i bana runt tre planeter: jorden, Mars och Saturnus. IRF har ca 100 anställda och bedriver verksamhet i Kiruna (huvudkontoret), Umeå, Uppsala och Lund.

*          *          *          *          *          *          *          *          *          *          *          *

The Swedish Institute of Space Physics (IRF) is a governmental research institute which conducts research and postgraduate education in atmospheric physics, space physics and space technology. Measurements are made in the atmosphere, ionosphere, magnetosphere and around other planets with the help of ground-based equipment (including radar), stratospheric balloons and satellites. IRF was established (as Kiruna Geophysical Observatory) in 1957 and its first satellite instrument was launched in 1968. The head office is in Kiruna (geographic coordinates 67.84° N, 20.41° E) and IRF also has offices in Umeå, Uppsala and Lund.

Kontakter

  • MMS-satelliterna och data från joninstrumentet ombord var och en av satelliterna. (Bild: Andreas Johlander, IRF)
    MMS-satelliterna och data från joninstrumentet ombord var och en av satelliterna. (Bild: Andreas Johlander, IRF)
    Licens:
    Creative Commons erkännande, inga bearbetningar
    Filformat:
    .png
    Storlek:
    2880 x 2880, 1,8 MB
    Ladda ner
  • Krusningar i rymdchockvågor hjälper oss förstå kosmisk strålning
    Krusningar i rymdchockvågor hjälper oss förstå kosmisk strålning
    Licens:
    Medieanvändning
    Filformat:
    .pdf
    Ladda ner
  • Krusningar i rymdchockvågor hjälper oss förstå kosmisk strålning
    Licens:
    Medieanvändning
    Filformat:
    .docx
    Ladda ner

Relaterat innehåll

  • De fyra satelliterna i MMS-flotiljen före uppskjutningen (Bild: NASA/Chris Gunn)

    Energi och gränser i rymden: Nya resultat från fyra satelliter

    NASA:s fyra satelliter MMS sköts upp i bana runt jorden förra året; nu är analysen av de första resultaten klar. I en artikel i tidskriften Science som publiceras denna vecka visas de första mycket detaljerade mätningarna av gränsområdet där solvinden träffar jordens magnetfält. Institutet för rymdfysik i Uppsala har bidragit till instrumenten på MMS som mäter elektriska fält.

  • MMS-satelliterna flyger i formation i jordens magnetosfär (teckning: NASA)

    Rymdforskare samlas i Uppsala

    NASA:s fyra nya satelliter i formationsflygning, MMS, har nu börjat lösa gåtan med vad som egentligen händer i gränsskikten i rymden mellan kolliderande magnetfält där laddade partiklar kan accelereras till mycket höga energier. Under veckan 13-17 juni samlas drygt hundra forskare från Europa och USA i Uppsala för att diskutera de första resultaten.