Ilustracija prikazuje misije vesoljskih plovil (zgoraj) in THEMIS (spodaj), ki plujejo skozi zemeljski magnetosheat (turbulentno mejno območje med sončnim vetrom in magnetosfero našega planeta).
Prvič, znanstveniki so lahko ugotovili, koliko energije se prenaša iz velikih v majhne lestvice v magnetosheat - mejni regiji med sončnim vetrom in zaščitnim magnetnim mehurčkom našega planeta. Podatki so bili zbrani v grozdu in THEMIS že več let. Analiza je pokazala, da je ključna turbulenca, zaradi česar je postopek 100-krat bolj učinkovit kot v solarnem vetru.
Planete našega sistema opere solarni veter - nadzvočni tok visoko energijskih nabitih delcev, ki jih sprosti glavna zvezda. Več planetov, vključno z našimi, izstopa, ker imajo magnetno polje - oviro za sončni veter.
To je stik med zemeljskim magnetnim poljem in zvezdnim vetrom, ki ustvarja kompleksno strukturo magnetosfere. To je zaščitni mehurček, ki varuje planet pred večino nevarnih delcev. Znanstveniki so lahko dovolj proučevali fizikalne procese v plazmi sončnega vetra in magnetosfere. Vendar še vedno obstajajo vprašanja o razmerju med tema dvema medijema in turbulentno regijo, ki se imenuje magnetosheat.
Da bi razumeli, kako se energija od sončnega vetra prenaša v magnetosfero, moramo razumeti, kaj se dogaja v magnetosheatu. V zvezdnem vetru turbulenca vpliva na razpršitev energije iz velikih na majhne lestvice, kjer se plazemski delci segrejejo in pospešijo do višjih energij.
Obstajali so sumi, da bi moral isti mehanizem delovati za magnetoheat, vendar tega ni bilo mogoče preveriti. Plazma magnetosfere je bolj turbulentna, bolj izpostavljena gostoti in bolj stisnjena kot sončni veter. Zato so znanstveniki le v zadnjih letih uspeli razviti teoretične meje za proučevanje fizikalnih procesov v podobnem okolju.
Shematski prikaz energetskega kaskadnega procesa v turbulentni plazmi, ki je vidna v magnetosheati Zemlje
Znanstveniki so proučevali obseg informacij, ki so jih pridobili grozdi misij in THEMIS v obdobju 2007-2011. Na novo ustvarjena teoretična orodja so dobili neverjeten rezultat. Izkazalo se je, da gostota in magnetna nihanja, ki jih povzroča turbulenca v magnetosferi, povečujejo hitrost, pri kateri energija pade iz velikih v manjše lestvice 100-krat bolj učinkovito kot v sončnem vetru. Analiza kaže, da se vsako sekundo prenaša približno 10–13 J energije na m 3. Raziskovalci so poleg tega dobili empirično korelacijo, ki povezuje hitrost disipacije energije v magnetosheatu s četrto močjo drugačne velikosti, ki se uporablja za proučevanje gibanja tekočin (turbulentno Machovo število).
Hitrost je težko določiti, če se ne uporabljajo vesoljske sonde, vendar je Machovo število lažje izračunati z uporabo oddaljenih opazovanj astrofizične plazme, ki se nahaja zunaj meja planetov.
Znanstveniki čakajo na primerjavo svojih ugotovitev z meritvami plazme okoli drugih sončnih planetov. To je mogoče za misije Juno (Jupiter) in prihodnje lete do satelitov Jupitra, pa tudi BepiColombo.
