Vlastní magnetické pole kolem Země, které působí jako přirozený elektromagnetický motor, je tvořeno typem plazmového proudu, schopným toto pole vytvářet. Po desetiletí existovalo pouze v rovnicích a teoretických modelech.
Tento objev, publikovaný v časopise Nature pod vedením výzkumníka Zoltána Vöröse, mění to, jakým způsobem chápeme prostředí blízkého vesmíru a mohl by podstatně zlepšit způsob, jakým se připravujeme na kosmické počasí.
Magnetický štít, který nás udržuje při životě
Stojí za to si připomenout, kde to všechno začíná. Země vytváří své magnetické pole ve vnějším jádru, což je neustále se pohybující masa roztaveného železa a niklu. Když se vodivý materiál, jako jsou tyto tekuté kovy, pohybuje, přitahuje elektrické náboje a vytváří proudy. Tyto proudy pak vytvářejí magnetické pole. Je to zpětná vazba: pohyb vytváří magnetismus a tento magnetismus podmiňuje pohyb. Tento nepřetržitý proces, známý jako dynamo efekt, je tím, co činí naši planetu obyvatelným místem, chráněným před kosmickým zářením.
Vědci pod vedením Vöröse však zjistili, že tento vnitřní štít není jediný. Planetu obklopuje ještě něco dalšího, něco mnohem nestabilnějšího a nepolapitelnějšího: obrovský oceán nabitých částic, který se neustále pohybuje a, jak nyní odhalují data, je také schopen generovat vlastní magnetismus.
Z bouřlivé hranice se stala laboratoř
Naše planeta se nevznáší ve vakuu. Slunce nepřetržitě vyzařuje tzv. sluneční vítr, proud nabitých částic, který se pohybuje vesmírem rychlostí stovek kilometrů za sekundu. Když tento proud narazí na magnetické pole Země, nezastaví se zcela. Místo toho vytvoří oblast známou jako magnetosheath, jakýsi turbulentní magnetický obal, kde se energie, částice a magnetická pole nekonečně prolínají. Je to ochranná hranice a zároveň přírodní laboratoř.
Vesmírné mise shromáždily údaje, které ukazují, že plazma v této oblasti se nechová zcela chaoticky. Za určitých podmínek se turbulentní proudy dokáží organizovat a zesilovat magnetická pole, vytvářet struktury, které se natahují, skládají a zpevňují. V podstatě se jedná o dynamo, mechanismus, který přeměňuje kinetickou energii na magnetismus.
Jev, který nikdo nečekal, že se objeví tak blízko
Astrofyzičtí odborníci se shodují, že to, co je na tomto objevu skutečně překvapivé, není samotný mechanismus, ale místo, kde k němu dochází. Efekt dynama byl vždy spojován s kolosálními měřítky: vnitřkem hvězd, planetárními jádry nebo dokonce celými galaxiemi. Vörösův tým nyní ukazuje, že k němu dochází i přímo zde, v bezprostředním okolí Země, a to není žádný malý detail.
Vědecká komunita se již desítky let snaží pochopit, jak magnetická pole ve vesmíru vznikají a vyvíjejí se. Pozorovat dynamo efekt přímo, bez spoléhání na počítačové simulace nebo laboratorní experimenty, se až dosud ukazovalo jako mimořádně obtížné. Tato studie mění pravidla hry tím, že z pozemského prostředí dělá testovací pole, kde lze v reálném čase studovat vznik kosmického magnetismu.
Důsledky pro technologie a každodenní život
Kromě vědeckého významu má tento objev i zcela konkrétní důsledky. Prostor obklopující Zemi není klidnou prázdnotou. Je to aktivní prostředí, kde interakce mezi slunečním větrem a magnetickým polem mohou narušit činnost satelitů, komunikačních systémů a energetických sítí. Tento nový typ plazmového proudu přidává další dílek do složité skládačky vesmírného počasí.
Vesmírní analytici upozorňují, že pochopení vzniku těchto lokálních magnetických polí, by mohlo výrazně zlepšit předpovědi slunečních bouří a jejich důsledky pro technologie, na kterých jsme denně závislí.
Až dosud jsme měli tendenci uvažovat o magnetickém poli Země jako o jediném jevu. Nyní se ukazuje, že kolem planety funguje přinejmenším druhé dynamo. A nemusí být posledním. Ke složité a prozatím v mnoha ohledech nepředvídatelné povaze vesmírného počasí mohou přispívat i další podobné mechanismy. Toto zjištění nám umožňuje nejen lépe porozumět tomuto prostředí, ale i začít ho předvídat a vyhodnocovat naši zranitelnost.