Raskere enn lyden, 10 000 grader varm og nylig oppdaget

Ekstremt raske og varme plasmastrømmer i ionosfæren drives av enorme motsatt rettede elektriske felt. (Foto: University of Calgary/ESA)
Ekstremt raske og varme plasmastrømmer i ionosfæren drives av enorme motsatt rettede elektriske felt. (Foto: University of Calgary/ESA)

Nylig oppdaget forskerne strømmer av plasma, eller elektrisk ladde partikler, som går raskere enn lyden og får temperaturen opp i 10 000 grader Celsius.

Disse plasmastrømmene skjer høyt over oss, i det som kalles for ionosfæren, fra omtrent 60 til 100 kilometers høyde.

Her suser plasmastrømmene ikke bare raskt og skaper ekstrem varme, men dytter også ionosfæren oppover slik at molekyler kan lekke ut i rommet.

Oppdaget av nordmann

Det som driver disse ekstremt raske og varme plasmastrømmene ble i sin tid oppdaget av nordmannen Kristian Birkeland (1867-1917) som forsket på nordlyset. Vi ser ham nok oftest på baksiden av 200-kronerseddelen.

Modellen av Birkelandstrømmer rundt jorda som Kristian Birkeland laget i laboratoriet. (Foto: Kristian Birkeland)
Modellen av Birkelandstrømmer rundt jorda som Kristian Birkeland laget i laboratoriet. (Foto: Kristian Birkeland)

Birkeland fant ut at ionosfæren har enorme elektriske strømmer som dannes av samspillet mellom sola og jordas magnetfelt. Disse elektriske strømmene fikk navnet Birkelandstrømmer etter sin oppdager.

Det er Birkelandstrømmene som danner nordlyset. Målinger har vist at Birkelandstrømmene inneholder enorme mengder energi, opptil 1 terawatt, nok til å forsyne hele byer med kraft.

Oppstår på grensen mellom elektriske felt

Birkelandstrømmene også forbundet med store elektriske felt orientert i samme retning som Birkelandstrømmene, enten nedover mot jorda eller oppover mot rommet.

Disse elektriske feltene er sterkest om vinteren på den nordlige halvkule. Der nedadrettede elektriske felt møter oppadrettede felt, oppstår de ekstremt raske og varme plasmastrømmene som forskerne nylig har oppdaget. (Se bildet øverst i bloggposten.)

- Plasmastrømmene markerer tydelig grensen mellom elektriske felter med motsatt retning og gir ekstreme forhold i den øvre atmosfæren, sier Bill Archer ved Universitetet i Calgary.

Forskerne kaller derfor denne flyten av plasma mellom Birkelandstrømmene for "Birkeland current boundary flows".

Banebrytende forskning på jordas miljø

De ekstreme plasmastrømmene er oppdaget ved hjelp av Swarm, ESAs tre forskningssatellitter som sammen undersøker jordas magnetfelt, elektriske strømmer i atmosfæren, samt jordas indre.

Nylig kartla Swarm magnetismen i jordas skall og oppdaget verdensomspennende strømmer av lava langt under overflaten.

- Swarm har virkelig åpne øynene våre for mekanismene som styrer jorda fra dypt nede i dens indre til ytterst ute i atmosfæren, sier Rune Floberghagen, ESAs mission manager for Swarm.

Denne forskningssatellitten tilhører ESAs Earth Explorers som undersøker ulike sider ved jordas klima og miljø ved hjelp av avansert og banebrytende teknologi.

Det betyr at mye av undersøkelsene som disse satellittene gjør er første gang mennesker har muligheten til å foreta i så detaljert og i et slikt omfang som de gjør.

De to andre Earth Explorers i bane er CryoSat, som måler tykkelsen og utbredelsen av isen på land og til havs ved polene, og SMOS.

SMOS ble laget for å undersøke saltholdigheten og sirkulasjonen i havet, samt fuktigheten i jordsmonnet og temperaturen på land. Men SMOS kan også måle tynn is og snø og slik hjelpe CryoSat.

Den neste Earth Explorer er ADM-Aeolus, som skal forske på jordas store vindsystemer, aerosoler og annet i den lave og midtre atmosfæren.

Gratis app om klimaforskning

Vil du vite mer om hvordan satellitter brukes til å forske på jordas klima og miljø og hva denne forskningen sier om klimaendringene?

ESA har laget en interaktiv app kalt Climate From Space.

Denne appen presenterer hva slags kunnskap satellittene gir oss om jordas klima og miljø og hvordan dette gjøres.

Ved hjelp av interaktiv tekst, bilder, diagrammer, animasjoner og videointervjuer kan du klikke deg rundt over hele jorda for å undersøke hva vi vet om ulike sider ved jordas klima og hvordan det har endret seg over tid.

Appen er laget for nettbrett, er gratis og kan lastes ned for Android her og for Apple her.

Se mer i videoen over.

Powered by Labrador CMS