Attēlā redzams kosmosa kuģu misiju klasteris (iepriekš) un THEMIS (zemāk), kas peld cauri zemes magnētam (turbulentā robeža starp saules vēja un mūsu planētas magnetosfēru).
Pirmo reizi zinātnieki varēja noteikt, cik daudz enerģijas tiek pārnesta no lieliem uz maziem svariem magnētiskajā virsmā - robežu apgabalā starp saules vēja un mūsu planētas aizsargājošo magnētisko burbuli. Datus jau vairākus gadus vāc Cluster un THEMIS. Analīze parādīja, ka galvenais ir turbulence, kas padara procesu 100 reizes efektīvāku nekā saules vējā.
Mūsu sistēmas planētas mazgā saules vējš - virsstundas, kas ir lielas enerģijas uzlādētas daļiņas, kuras atbrīvo galvenā zvaigzne. Vairākas planētas, ieskaitot mūsu, izceļas, jo tām ir magnētiskais lauks - šķērslis saules vējam.
Tas ir kontakts starp Zemes magnētisko lauku un zvaigžņu vēju, kas rada sarežģītu magnetosfēras struktūru. Tas ir aizsargājošs burbulis, kas aizsargā planētu no lielākajām bīstamajām daļiņām. Zinātnieki spēja pietiekami izpētīt fiziskos procesus saules vēja un magnetosfēras plazmā. Bet joprojām pastāv jautājumi par attiecībām starp šiem diviem medijiem un turbulentu reģionu, ko sauc par magnētisko virsmu.
Lai saprastu, kā enerģija tiek pārraidīta no saules vēja uz magnetosfēru, ir jāsaprot, kas notiek magnetosheath. Zvaigžņu vējā turbulence ietekmē enerģijas izkliedi no lieliem uz maziem svariem, kur plazmas daļiņas sakarst un paātrinās līdz augstākām enerģijām.
Bija aizdomas, ka tam pašam mehānismam vajadzētu darboties ar magnetosheath, bet to nevarēja pārbaudīt. Magnetosfēras plazma ir vairāk nemierīga, tā ir vairāk pakļauta blīvuma svārstībām un vairāk saspiesta nekā saules vējš. Tāpēc zinātnieki tikai pēdējos gados ir spējuši izstrādāt teorētiskas robežas fizisko procesu izpētei līdzīgā vidē.
Enerģijas kaskādes procesa shematisks attēls turbulentā plazmā, kas redzama zemes magnētiskajā virsmā
Zinātnieki pētīja misiju klastera un THEMIS iegūtās informācijas apjomu 2007.-2011. Gadā. Izmantojot jaunizveidotos teorētiskos instrumentus, viņi ieguva pārsteidzošu rezultātu. Izrādījās, ka magnetosfēras turbulences izraisītās blīvuma un magnētiskās svārstības palielina ātrumu, kādā enerģija samazinās no lieliem uz maziem svariem 100 reizes efektīvāk nekā saules vējā. Analīze rāda, ka aptuveni 10–13 J enerģija uz m 3 tiek pārraidīta katru sekundi. Turklāt pētnieki ieguva empīrisku korelāciju, kas saista enerģētiskās izkliedes ātrumu magnētiskajā apvalkā ar ceturto jaudu, kas ir dažāda lieluma, lai pētītu šķidrumu kustību (turbulens Mach skaits).
Ātrumu ir grūti noteikt, ja netiek izmantotas kosmosa zondes, bet Mach skaitlis ir vieglāk aprēķināms, izmantojot attālos novērojumus astrofiziskā plazmā, kas atrodas ārpus planētas robežām.
Zinātnieki gaida to rezultātu salīdzinājumu ar plazmas mērījumiem ap citām saules planētām. Tas ir iespējams Juno (Jupitera) misijām un nākotnes lidojumiem uz Jupitera satelītiem, kā arī BepiColombo.
