باستخدام أسطول مسبار MMS و THEMIS/ARTEMIS، اكتشف علماء الفيزياء الفلكية الأوروبيون والأمريكيون آلية غير معروفة سابقًا تعمل على زيادة حادة في طاقة الإلكترونات في البيئة القريبة من الأرض وتسريعها إلى سرعات قريبة من الضوء عند التفاعل مع موجات الصدمة.
جاء ذلك من خلال الخدمة الصحفية لجامعة نورثمبريا.
“إن جوار الأرض هو مختبر طبيعي يسمح لنا بدراسة خصائص البلازما الكونية. على وجه الخصوص، تمكنا من استخدام البيانات من مجسات MMS و THEMIS/ARTEMIS لاكتشاف آلية غير معروفة سابقًا لتسريع الإلكترونات نسبيًا. ونقل عن أحمد لالتي، الباحث في جامعة نورثمبريا، قوله: “بنفس الطريقة، يتم تسريع الجسيمات ليس فقط في النظام الشمسي ولكن أيضًا في جميع مناطق الكون ككل”. وكالة الصحافة الجامعية.
وكما يشرح الخبراء، فإن الآلية التي اكتشفوها ساهمت بشكل كبير في فهم علماء الفيزياء الفلكية لكيفية تشكل الأشعة الكونية – وهي جسيمات مشحونة تتسارع إلى سرعات قريبة من الضوء من خلال عمليات مختلفة في الكون. وتشكل الأشعة الكونية جزءاً مهماً من الخلفية الإشعاعية في الفضاء الخارجي، مما يجعل دراستها مهمة لضمان سلاسة تشغيل الأقمار الصناعية وسلامة الرحلات الجوية المأهولة.
تحظى الأشعة الكونية الإلكترونية باهتمام خاص لدى علماء الفيزياء الفلكية، نظرًا لأن النظريات الحالية لا يمكنها تفسير عدد الإلكترونات المتسارعة التي اكتشفتها أدوات الأقمار الصناعية في البيئة القريبة من الأرض وأجهزة المراقبة الأخرى الموجودة في زوايا أبعد من الفضاء. عثر الخبراء على العديد من الجسيمات “المفقودة” أثناء تحليل البيانات التي تم الحصول عليها في ديسمبر 2017 من قبل أسطول مسبار MMS و THEMIS/ARTEMIS الذي يدرس الغلاف المغناطيسي للأرض.
وفي هذا الوقت، تكون هذه الأقمار الصناعية في ما يسمى بموجة الصدمة القوسية – في الجزء من الفضاء القريب من الأرض حيث تصطدم الرياح الشمسية بـ “الدرع” المغناطيسي للأرض وتشكل بلازما متوسطة الكثافة نسبيًا. داخل هذه المنطقة من الفضاء، سجلت المجسات زيادة حادة في تركيز الإلكترونات عالية الطاقة للغاية، والتي تتحرك بسرعات أبطأ من سرعة الضوء ببضع عشرات بالمائة فقط.
وأظهرت الأبحاث اللاحقة لخصائص هذه الجسيمات أنها تسارعت نتيجة لتفاعلات غير معروفة سابقًا بين الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد، وموجات الصدمة، والإلكترونات المتسارعة المقابلة بسبب الرياح الشمسية والبيئة القريبة من الأرض. وخلص الخبراء إلى أنه في السابق، كان علماء الفيزياء يعتقدون أن الإلكترونات ذات الطاقات الأولية العالية فقط هي التي يمكن تسريعها بهذه الطريقة، مما حد من عددها الإجمالي وأدى إلى التقليل بشكل جدي من أعدادها الحقيقية.