Varje dag, osynliga magnetiska explosioner sker runt jorden, på solens yta och över universum. Dessa explosioner, känd som magnetisk återkoppling, uppstår när magnetfältslinjer korsar, frigör lagrad magnetisk energi. Sådana explosioner är ett viktigt sätt att moln av laddade partiklar – plasma – accelereras i hela universum. I jordens magnetosfär - den gigantiska magnetbubblan som omger vår planet - kan dessa magnetiska återanslutningar slänga laddade partiklar mot jorden, utlöser norrsken.

Magnetisk återanslutning, förutom att trycka runt moln av plasma, omvandlar en del magnetisk energi till värme, vilket har en effekt på hur mycket energi som blir över för att flytta partiklarna genom rymden. En färsk studie använde observationer av magnetisk återanslutning från NASA:s ARTEMIS - Acceleration, Återanslutning, Turbulens och elektrodynamik i månens interaktion med solen - för att visa att i den långa svansen av nattmagnetosfären, sträcker sig bort från jorden och solen, det mesta av energin omvandlas till värme. Det betyder att avgasflödena – de partikelstrålar som frigörs vid återinkoppling – har mindre energi tillgänglig för att accelerera laddade partiklar än man tidigare trott.

När magnetisk återkoppling sker mellan två moln av plasma som har samma densitet, avgasflödet är väldigt instabilt – flaxar runt som en trädgårdsslang med för högt vattentryck. Dock, de nya resultaten visar att, i händelse av observerade, om plasman har olika densiteter, avgaserna är stabila och kommer att mata ut en konstant, slät stråle. Dessa skillnader i densitet orsakas av samspelet mellan solvinden – den konstanta strömmen av laddade partiklar från solen – och det interplanetära magnetfältet som sträcker sig över solsystemet.

Dessa nya resultat är nyckeln till att förstå hur magnetisk återkoppling kan skicka partiklar som zoomar mot jorden, där de kan initiera norrsken och orsaka rymdväder. Sådan information ger också grundläggande information om vad som driver rörelse i rymden i hela universum, långt bortom jordnära rymden kan vi lättare observera.

Rymdfarkosten ARTEMIS har nu tillbringat mer än ett decennium med att undersöka de osynliga fenomenen nära jorden, arbetar tillsammans med andra uppdrag som Time History of Events och Macroscale Interactions under Substorms, och Magnetospheric Multiscale för att bilda en komplett bild av magnetisk återkoppling nära jorden.