a IMF-komponenterna i geocentriska solmagnetosfärens (GSM) koordinater; b solvindens taldensitet och hastighet; c solvindens dynamiska tryck, PDyn; d det preliminära SYM-H geomagnetiska indexet (från 6 stationer); och e de provisoriska norrskenets geomagnetiska index för elektrojet (från 11 stationer):röda och blå linjer är för AU och AL. Interplanetära data mäts av Time History of Events and Macroscale Interactions under Substorms (THEMIS)44 B-satelliten (i månens omloppsbana), och har fördröjts med 9,5 min till magnetopausen på dagen. Kreditera: Naturkommunikation (2021). DOI:10.1038/s41467-021-21459-y
De första observationerna av en rymdorkan har avslöjats i jordens övre atmosfär, bekräftar deras existens och kastar nytt ljus över förhållandet mellan planeter och rymden.
De aldrig tidigare skådade observationerna, gjorda av satelliter i augusti 2014, avslöjades endast under retrospektiv analys av forskare vid University of Reading, som en del av ett team ledd av Shandong University i Kina, som bekräftade orkanen och gav ledtrådar om dess bildande.
Denna analys har nu gjort det möjligt att skapa en 3D-bild av 1, 000 km bred virvlande massa av plasma flera hundra kilometer ovanför nordpolen, regnar elektroner istället för vatten, och på många sätt liknar de orkaner vi är bekanta med i jordens lägre atmosfär.
Professor Mike Lockwood, rymdforskare vid University of Reading, sa:"Tills nu, det var osäkert att rymdplasmaorkaner ens existerade, så att bevisa detta med en så slående observation är otroligt."
"Tropiska stormar är förknippade med enorma mängder energi, och dessa rymdorkaner måste skapas genom ovanligt stor och snabb överföring av solvindenergi och laddade partiklar till jordens övre atmosfär.
"Plasma och magnetiska fält i planeternas atmosfär finns i hela universum, så fynden tyder på att rymdorkaner borde vara ett utbrett fenomen."
Schematisk över rymdorkanen och dess bildningsmekanism under ett extremt tyst geomagnetiskt tillstånd med IMF norrut och en dominerande By-komponent. Kreditera: Naturkommunikation (2021). DOI:10.1038/s41467-021-21459-y
Orkaner uppstår i jordens lägre atmosfär över varma vattendrag. När det är varmt, fuktig luft stiger, det skapar ett område med lågt tryck nära ytan som suger in den omgivande luften, orsakar extremt starka vindar och skapar moln som leder till kraftigt regn.
Orkaner har också observerats i de lägre atmosfärerna på Mars, Jupiter och Saturnus, medan enorma soltornados har setts i solens atmosfär. Dock, förekomsten av rymdorkaner i planeternas övre atmosfär har inte upptäckts tidigare.
Rymdorkanen som analyserades av teamet i jordens jonosfär snurrade moturs, hade flera spiralarmar, och varade nästan åtta timmar innan den gradvis bröt samman.
Teamet av forskare från Kina, USA., Norge och Storbritannien använde observationer gjorda av fyra DMSP-satelliter (Defense Meteorological Satellite Program) och en 3D-magnetosfärsmodellering för att producera bilden. Deras resultat publicerades i Naturkommunikation .
Analysen innebar kontroll av data från satelliterna, radar och andra källor för konsekvens, och att bygga upp en fullständig bild av vad som hade hänt och se till att de inblandade mekanismerna förstods.
Det faktum att orkanen inträffade under en period med låg geomagnetisk aktivitet tyder på att de kan vara mer relativt vanliga inom vårt solsystem och utanför. Detta understryker vikten av förbättrad övervakning av rymdvädret, som kan störa GPS-systemen.
