Kai judate aukštyn nuo Žemės paviršiaus ir per jos atmosferos sluoksnius, oras tampa plonesnis ir plonesnis, kol pasieksite difuzinę ribą, kur atmosfera susitiks su tariamu kosmoso tuštumu.
Tačiau Žemę supanti erdvė yra ne kas kita, kaip nevaisinga: ji sietina su įkrautomis dalelėmis, tekančiomis aplink planetos magnetinį lauką, judindama energiją, sukurdama elektros sroves ir sukurdama įspūdingą aurą, šokančią per poliarinį dangų.
Daugybė šių dalelių patenka iš saulės vėjo, kuris pučia nuo saulės paviršiaus, tačiau kitos kyla iš pačios Žemės atmosferos. Skirtingai nuo karštesnio vandenilio, gaunamo iš saulės, viršutinė Žemės atmosfera paprastai tiekia vėsesnius deguonies jonus, kurie eina į išorę išilgai Žemės magnetinio lauko linijų.
Šis „jonų nutekėjimas“, kaip jis vadinamas, vyksta nuolat, tačiau yra ypač stiprus laikotarpiais, kai yra daugiau saulės aktyvumo, tokių kaip saulės pliūpsniai ir vainikinės masės išstūmimai, kurie išsprogdina saulę ir juda link Žemės. Tokia veikla išstumia deguonies jonus iš viršutinės mūsų planetos atmosferos, ypač regionuose, kur stipri aurora. [Infografika: Žemės atmosfera viršuje į apačią]
„Šie jonų nutekėjimo įvykiai yra svarbūs, nes jie padeda mums suprasti kosminę oro aplinką aplink Žemę“, - sakė Dogasas Rowlandas, pagrindinis FASTSAT plazminės varžos spektro analizatoriaus (PISA) tyrėjas NASA Goddardo kosminių skrydžių centre Greenbelt mieste, Md. sunkūs jonai, tekantys iš Žemės, gali veikti kaip stabdis arba slopinti saulės energijos vėjo gaunamą energiją. Srautas taip pat nurodo būdus, kuriais planetos gali prarasti savo atmosferą - tai, kas vyksta lėtai Žemėje, bet greičiau mažesnėse planetose su silpnesni magnetiniai laukai, tokie kaip Marsas “.
Anksčiau šiais metais NASA FASTSAT palydovinė misija gavo išsamų šio dinaminio regiono vaizdą ir aplink jį besisukančias daleles ypač gerai apibrėžto įvykio metu; iš jo surinkti duomenys padeda mokslininkams geriau suprasti, kas ten vyksta.
FASTSAT miniatiūrinis neutralaus jonosferos atomų ir magnetosferos elektronų paveikslėlis (MINI-ME) sėkmingai nustatė tokius srautus, nes prietaisas pirmą kartą pradėjo rinkti duomenis 2010 m. Žiemą. Prietaisas skaičiuoja jonus, kai juda per Žemės atmosferos dalį, vadinamą jonosfera.. Tai yra regionas, kuriame dalelės įgauna pakankamai greitį ir energiją, kad įveiktų Žemės gravitaciją, todėl tai yra ideali vieta ištirti pirmąjį nutekėjimo proceso žingsnį.
2011 m. Kovo 31 d. FASTSAT erdvėlaivis skrido per jonų nutekėjimą su aiškiai apibrėžtomis padidėjusių greitai judančių ar „energetinių“ dalelių sritimis.
Tuo pačiu metu atlikti PISA stebėjimai, matuojantys medžiagos tankį atmosferoje, taip pat parodė, kad tai buvo labai struktūruota auroralinė zona.
FASTSAT duomenys buvo palyginti su duomenimis iš aktyviojo magnetosferos ir planetinės elektrodinamikos atsako eksperimento (AMPERE), misijos, kuriai vadovauja Johns Hopkinso taikomosios fizikos laboratorija, kuri matuoja srovės srautą ir magnetines savybes per prietaisų, esančių ant komercinių palydovų, priklausančių „Iridium“, tinklą. Ryšiai. AMPERE duomenys parodė dabartines struktūras, kurios taip pat atitiko tai, ko tikimasi auroralinėje zonoje.
„Tai tik vienas įvykis“, - sakė Michaelas Collieras, pagrindinis MINI-ME tyrėjas, taip pat NASA Goddard'as. "Bet tai padeda patvirtinti mintį, kad visi dabartiniai ir jonų nutekėjimai yra susiję. Kadangi mes toliau einame duomenis, bus dar daug įvykių, kuriuos reikės sekti", - aiškino jis. "Mes norėtume sugebėti išsiaiškinti visų šių jonosferoje esančių mechanizmų kilmę".
Nasa „fastsat“ misija žvelgia į regioną, kuriame žemės atmosfera kyla į išorinį kosmosą, o įkrautos dalelės tiek iš saulės, tiek iš atmosferos sąveikauja su žemės magnetiniu lauku, sukurdamos aurą, jonų nutekėjimą ir kitus įvykius.