Έλληνας επιστήμονας εντόπισε νέο διαστημικό άνεμο γύρω από τη Γη

Διακεκριμένος Έλληνας επιστήμονας της διασποράς επιβεβαίωσε για πρώτη φορά πειραματικά την ύπαρξη ενός διαστημικού «ανέμου» από ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια στην μαγνητόσφαιρα γύρω από τη Γη, κάτι που ως τώρα ήταν απλώς μια θεωρητική υπόθεση.

Η ανακάλυψη, που έγινε χάρη στην ανάλυση δεδομένων των τεσσάρων συνεργαζόμενων δορυφόρων της αποστολής «Cluster» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), παρουσιάστηκε στο περιοδικό γεωφυσικής «Annales Geophysicae» της Ευρωπαϊκής Ένωσης Γεωεπιστημών (EGU). Η ανακάλυψη οφείλεται στον φυσικό Γιάννη Δάνδουρα του Ινστιτούτου Ερευνών στην Αστροφυσική και την Πλανητολογία, στην Τουλούζη της Γαλλίας. Πρόκειται για τον λεγόμενο «πλασμασφαιρικό άνεμο», ο οποίος ονομάζεται έτσι επειδή αφαιρεί συνεχώς υλικό από τη σφαίρα πλάσματος. Η σφαίρα πλάσματος είναι μια περιοχή σχήματος ντόνατ που βρίσκεται πάνω από την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας. Είναι μια περιοχή με ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια, που καταλαμβάνει το εσωτερικό τμήμα της γήινης μαγνητόσφαιρας, η οποία δημιουργείται από το μαγνητικό πεδίο της Γης. Αποτελείται από πυκνό χαμηλής ενέργειας (ψυχρό) πλάσμα, βρίσκεται ακριβώς πάνω από την ιονόσφαιρα σε ύψος περίπου 90 χλμ και ανακαλύφθηκε το 1963 από τον Ντον Κάρπεντερ.

«Μετά από μακρόχρονη ανάλυση των δεδομένων, βρήκαμε ένα αργό αλλά σταθερό άνεμο, που απελευθερώνει περίπου ένα κιλό πλάσματος κάθε δευτερόλεπτο προς την εξωτερική μαγνητόσφαιρα, δηλαδή σχεδόν 90 τόνους κάθε μέρα. Ήταν σίγουρα μια από τις πιο όμορφες εκπλήξεις που είχα ποτέ», δήλωσε ο κύριος Δάνδουρας.
Αυτό που ο κύριος Δάνδουρας έκανε ήταν να αναλύσει τις ιδιότητες των φορτισμένων σωματιδίων της σφαίρας πλάσματος, χρησιμοποιώντας τα στοιχεία της αποστολής «Cluster», στην οποία ο ίδιος είχε αναμιχθεί εξαρχής ως ερευνητής. Ο Έλληνας επιστήμων ανέπτυξε μια τεχνική φιλτραρίσματος που εξαφάνισε τις διάφορες πηγές «θορύβου» και έτσι κατάφερε να μελετήσει τις κινήσεις του πλάσματος (δηλαδή τον «άνεμο»), είτε με κατεύθυνση προς τη Γη, είτε προς το διάστημα.
Η ανάλυση επιβεβαίωσε την ύπαρξη ενός σταθερού «ανέμου», ο οποίος μεταφέρει συνεχώς υλικό ενός κιλού κάθε δευτερόλεπτο εκτός της σφαίρας πλάσματος, με ταχύτητα πάνω από 5.000 χιλιόμετρα την ώρα. Η κίνηση αυτή του πλάσματος είναι συνεχής, ακόμα κι όταν το γήινο μαγνητικό πεδίο δεν διαταράσσεται από φορτισμένα σωματίδια με προέλευση τον Ήλιο.

From left to right: David Shklyar, Ilya Kuzichev, Elena Grigorenko, Iannis Dandouras, Romain Maggiolo, Elena Kronberg, Lynn Kistler, Jing Liao, Helmi Malova, Dominique Delcourt, Daniel Welling

Ο εν λόγω «άνεμος» από την εσωτερική μαγνητόσφαιρα, συνεισφέρει στη διαρκή απώλεια υλικού από το ανώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας της Γης. Ταυτόχρονα, αποτελεί πηγή τροφοδοσίας με πλάσμα της εξωτερικής μαγνητόσφαιρας που βρίσκεται πάνω από την εσωτερική. Σύμφωνα με τον κύριο Δάνδουρα, η σφαίρα πλάσματος, που αποτελεί το σημαντικότερο απόθεμα πλάσματος στην μαγνητόσφαιρα, παίζει ζωτικό ρόλο στη δυναμική των ζωνών ακτινοβολίας γύρω από τον πλανήτη μας. Επηρεάζει τα ηλεκτρονικά συστήματα των δορυφόρων και προκαλεί καθυστερήσεις στην μετάδοση των σημάτων GPS.
Παρόμοιοι άνεμοι πλάσματος εκτιμάται ότι υπάρχουν γύρω και από άλλους πλανήτες, επιδρώντας στην ποσότητα υλικών που διαφεύγουν από την ατμόσφαιρά τους στο διάστημα.
Ο Γιάννης Δάνδουρας εργάζεται στο Ινστιτούτο Ερευνών στην Αστροφυσική και την Πλανητολογία (IRAP), ένα ερευνητικό κέντρο που από κοινού έχουν δημιουργήσει το Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Γαλλίας (CNRS) και το πανεπιστήμιο Πολ Σαμπατιέ της Τουλούζης. Ο κύριος Δάνδουρας είναι διευθυντής Ερευνας στο CNRS, επιστημονικός συνεργάτης σε αποστολές της NASA και της ESA, ενώ είναι επίσης αντιπρόεδρος του Τμήματος Επιστημών των Πλανητών και του Ηλιακού Συστήματος της Ευρωπαϊκής Ενωσης Γεωεπιστημών (EGU).

Πηγή: AΠE-MΠΕ

http://www.ann-geophys.net/31/1143/2013/angeo-31-1143-2013.pdf
http://www.issibern.ch/teams/ionmagneto/