Elektron kelajuan tinggi telah dikesan di luar medan magnet bumi, dan NASA tidak boleh menerangkannya

Di rantau ini daripada ruang di luar medan magnet bumi, NASA telah mengesan elektron yang sedang meningkat kepada hampir kelajuan cahaya - dan tidak ada yang dapat menjelaskan mengapa.

Malah, pemahaman kita fizik zarah kata ini jenis pecutan harus mustahil setakat ini keluar dari magnetosfera, dan kini ahli fizik cuba untuk memikirkan apa jenis tenaga boleh menolak mereka untuk kelajuan tersebut

"Ini adalah kes yang membingungkan kerana kita lihat elektron bertenaga di mana kita tidak fikir mereka perlu, dan tiada model sesuai dengan mereka," kata salah seorang penyelidik, David Sibeck dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA. "Terdapat jurang dalam pengetahuan kita, sesuatu yang asas yang hilang."

Elektron kelajuan tinggi telah dikesan oleh misi THEMIS NASA, yang menghantar lima satelit ke orbit Bumi untuk melihat bagaimana medan magnet perlindungan planet kita menangkap dan melepaskan angin solar dan radiasi kosmik.

Matlamat utama mereka adalah untuk membantu ahli sains memahami apa yang mencetuskan ribut geomagnetik yang boleh mendatangkan malapetaka pada sistem komunikasi di Bumi, tetapi apabila mereka melanda rantau Kejutan depan sempadan di luar medan magnet bumi, mereka membuka satu set baru soalan.

elektron bertenaga tinggi sentiasa yang dilemparkan pada kita dari Matahari, tetapi dipesongkan oleh medan magnet kami super-kuat sebelum mereka boleh menimbulkan apa-apa jenis ancaman.

Apabila interaksi ini berlaku, elektron menghadapi lapisan paling luar magnetosfera dipanggil kejutan tunduk, dan medan magnet melambatkan mereka ke bawah, menyebabkan sebahagian daripada mereka untuk dipesongkan kembali ke angkasa lepas.

Tetapi sebahagian daripada mereka akan dapat dilihat kembali ke arah Matahari, membentuk satu puak yang bertenaga tinggi, elektron super cepat di luar magnetosfera dipanggil rantau Kejutan depan sempadan.

atau dekad, ia telah dianggap bahawa elektron ini mendapat tenaga dan kelajuan mereka daripada bangkit semula dan sebagainya di seluruh kejutan panah.

Ahli fizik berfikir bahawa setiap kali zarah ini bertembung dengan perisai magnetik kita, mereka mendapat lebih banyak dan lebih banyak tenaga, dan boleh dipercepatkan kepada hampir kelajuan cahaya.

atau dekad, ia telah dianggap bahawa elektron ini mendapat tenaga dan kelajuan mereka daripada bangkit semula dan sebagainya di seluruh kejutan panah.

Ahli fizik berfikir bahawa setiap kali zarah ini bertembung dengan perisai magnetik kita, mereka mendapat lebih banyak dan lebih banyak tenaga, dan boleh dipercepatkan kepada hampir kelajuan cahaya.

Tetapi pemerhatian baru dari THEMIS satelit telah mendedahkan bahawa elektron juga boleh mendapat tenaga melalui aktiviti elektromagnet di rantau Kejutan depan itu sendiri - dan tidak ada yang dapat menjelaskan bagaimana.

Malah, ia kelihatan seperti elektron ini tidak pernah berjaya untuk kejutan panah.

"Elektron ... tidak dapat berasal dari kejutan tunduk, seperti yang difikirkan," kata NASA.

"Jika elektron dipercepatkan dalam kejutan tunduk, mereka akan mempunyai arah pergerakan pilihan dan lokasi - sejajar dengan medan magnet dan beralih daripada kejutan tunduk dalam, rantau tertentu kecil."

Sebaliknya, pasukan itu mendapati bahawa elektron bergerak dalam semua arah - bukan sahaja di sepanjang garisan medan magnet - dan kejutan tunduk hanya boleh mengambil kira kira-kira satu per sepuluh daripada tenaga elektron.

Para penyelidik telah membuat kesimpulan bahawa punca pecutan elektron 'mestilah daripada di rantau sempadan Kejutan depan sendiri.

"Penemuan ini mungkin berubah teori diterima pada bagaimana elektron boleh dipercepatkan bukan sahaja dalam kejutan berhampiran Bumi, tetapi juga di seluruh Alam Semesta," kata NASA.

Rancangan pasukan pada mengumpul lebih banyak data daripada THEMIS satelit untuk memikirkan bagaimana sebenarnya elektron ini sedang dipercepatkan kepada kelajuan yang luar biasa itu, tetapi salah seorang penyelidik, Lynn Wilson, menunjukkan bahawa kita perlu mula berfikir dalam skala lebih kecil untuk mencari Jawapannya.

"Ia seolah-olah mencadangkan bahawa skala yang amat kecil perkara yang melaksanakannya, kerana barangan secara besar-besaran tidak boleh menjelaskannya," katanya.

Keputusan telah disiarkan dalam Physical Surat Review.