A napszél dobol a mágneses mezőnkön

Bolygónkat mágneses mezeje óvja a világűrből és a Napból érkező káros sugárzástól, nagy energiájú részecskéktől. A Földet körbeölelő mágneses tér és a napszél, vagyis a világűrben terjedő plazma közti határvonal a magnetopauza, amely láthatatlan, rugalmas membránként viselkedik. E határréteg reagál a Napból érkező részecskeáramlatra, s az elméleti kutatások szerint ennek hatására rendkívül alacsony frekvenciájú hullámok keletkeznek rajta, amelyekről nem voltak eddig mérésen alapuló bizonyítékaink. A beérkező napszél, hasonlóan ahhoz, ahogy a dobverő a dobra kifeszített bőrt, benyomja e membránt, s a magnetopauza is hasonlóan reagál erre az erőre: hullámok alakulnak ki rajta. Az emberiség legősibb hangszerével ellentétben a magnetopauza hullámai nem hallhatóak az emberi fül számára. Az elméleti számítások szerint e hullám frekvenciája néhány mHz (millihertz), pár ezer másodpercenként, vagyis fél, illetve egy-két óránként hullámzik egyet.

Mivel azonban földi mérésekkel nem lehetett kimutatni a hullámokat, így a tetszetős elméletre nem volt gyakorlati bizonyíték.  Tovább bonyolította a helyzetet, hogy a mágneses környezetünkben számos más hatás is (hallhatóvá alakított) hullámokat eredményez, s ezektől is el kell különíteni a napszél dobolását. A jelenség nem is állandó, a beérkező plazma bizonyos eseményeihez kötődik, így az sem volt mindegy, hogy mikor és hol végeznek méréseket.

A NASA 2007-ben egy öt műholdból álló, THEMIS elnevezésű kis flottát indított útnak, amelynek feladata a napszél és a mágneses terünk közt lejátszódó folyamatok megfigyelése. A műholdak gyöngyfüzér-szerűen haladtak egymást követően az erősen elnyúlt Föld körüli ellipszispályájukon, s ez a konfiguráció tette lehetővé a magnetoszféra különböző pontjain egyidejűleg lejátszódó folyamatok mérését is. Arra is szükség volt még, hogy a műholdak jókor legyenek jó helyen ahhoz, hogy tetten érjék az elmélet szerint feltételezett hullám kialakulását, szerencsére erre is adódott alkalmuk. E mérésekből, illetve a napmegfigyelő műholdak adataiból sikerült végül a hullámról közel öt évtizede felállított elméletet is igazolni. A zenerajongók kedvéért a hullámokat átalakították s így már meg is hallgathatjuk az űrbéli dobszót.

Amint a beérkező napszél nekiütődik a magnetopauzának, annak felületén kialakul a hullám, ez tovaterjed az egész felületen, s oda-vissza verődve rezonál. A magnetopauza membránja a földi mágneses pólusok közt feszül, így a hullámok is e pontok közt verődnek, s amellett, hogy így a világ legnagyobb dobja is létrejön, további fizikai hatásai is vannak a jelenségnek. Ezek, a műholdjaink működésére, a sarki fényre, az ionoszférára, s a Földet elérő sugárzásra, részecskékre kifejtett hatások túlmutatnak a muzsikán, így a megértésük fontossága kétségtelen. Mivel eddig csak egy ilyen alkalomról sikerült a THEMIS műholdak mérései alapján bizonyítékot találni, a későbbiekben azt is ki kell még deríteni, hogy vajon milyen gyakran dobolhat a napszél a mágneses mezőnkön.
A kutatócsoport, amely a bizonyító erejű felfedezésről a Nature Communications folyóiratban 2019. február 12-én megjelent tanulmányt jegyzi, hosszabb ideje vizsgálja már a magnetoszféránk határvonalának viselkedését, s a jövőben is folytatni kívánják e munkájukat, így remélhetőleg arra is választ kapnak majd, hogy hányszor szólaltatja meg a napszél magnetopauza dobját.