Under de senaste åren har NASA:s Parker Solar Probe gett oss en närbild av solen. Bland sondens upptäckter fanns förekomsten av ett stort antal knutar, eller ”switchbacks”, i magnetfältlinjerna i solens yttre atmosfär. Dessa switchbacks tros bildas när solens magnetfältlinjer som pekar i motsatta riktningar bryts och sedan snäpper ihop, eller ”återansluts”, i en ny konfiguration, vilket lämnar tydliga zigzag-knutar i de omkonfigurerade linjerna.
I sin artikel publicerad i Journal of Geophysical Research: Space Physics rapporterar E. O. McDougall och M. R. Argall nu observationer av en switchback-formad struktur i jordens magnetfält, vilket tyder på att switchbacks också kan bildas nära planeter.
Forskarna upptäckte switchbacken när de analyserade data från NASA:s Magnetospheric Multiscale-mission, som använder fyra satelliter i omloppsbana runt jorden för att studera jordens magnetfält. De upptäckte en vridande störning i den yttre delen av jordens magnetosfär – den bubbla av rymd som omger vår planet där en blandning av laddade partiklar, känd som plasma, trycks och dras längs jordens magnetfältlinjer.
En närmare analys av störningen visade att den bestod av plasma både från jordens magnetfält och från solen. Solen avger konstant plasma, känt som solvinden, med supersonisk hastighet i alla riktningar. Det mesta av solvinden som är på väg mot jorden avlänkas runt vår magnetosfär, men en liten del tränger igenom och blandas med det plasma som redan finns i magnetosfären.
Forskarna observerade att den blandade plasmastrukturen roterade kortvarigt och sedan återgick till sin ursprungliga orientering, vilket lämnade en zigzagform som liknade de switchbacks som ses nära solen. De drog slutsatsen att denna switchback troligen bildades när magnetfältlinjer som transporterades av solvinden genomgick magnetisk återkoppling med en del av jordens magnetfält.
Resultaten tyder på att switchbacks kan uppstå inte bara nära solen, utan också där solvinden kolliderar med ett planetärt magnetfält. Detta kan ha viktiga konsekvenser för rymdvädret, eftersom blandningen av solvindens plasma med plasma som redan finns i jordens magnetosfär kan utlösa potentiellt skadliga geomagnetiska stormar och norrsken.
Studien lyfter också fram möjligheten att lära sig mer om switchbacks genom att studera dem nära jorden, utan att skicka sonder till solens korona.
Mer information: E. O. McDougall et al, A Case for a Switchback Generated by Interchange Reconnection Between the Open Solar Wind and Closed Magnetosphere Field Line, Journal of Geophysical Research: Space Physics (2025). DOI: 10.1029/2025ja034180
Denna artikel återpubliceras med tillstånd av Eos, som drivs av American Geophysical Union. Läs originalartikeln här.
