Det finns en sorts radiovåg som slår sig runt jorden, som slår runt elektroner i plasmafältet av lösa joner som omger vår planet och skickar konstiga toner till radiodetektorer. Det kallas en "vissling". Och nu har forskare observerat skur som denna mer detaljerat än någonsin tidigare.
Visslar, vanligtvis skapade under vissa blixtnedslag, reser vanligtvis längs jordens magnetfältlinjer. Människor upptäckte dem först för mer än hundra år sedan, tack vare deras förmåga att göra ett "visslande" ljud (verkligen mer som en spöklik inspelning av laserblaster i en "Star Wars" -film) när de plockades upp av en radiomottagare. I går (14 augusti) rapporterade forskare från University of California, Los Angeles, att de har producerat visselpipor i en plasma - ett mycket elektriskt aktivt, svårkontrollerat, gasliknande ämne - i sitt laboratorium, och observerade deras former.
När forskare studerade visselpipor tidigare, förlitade de sig vanligtvis på data från en handfull radiomottagare som var distribuerade över hela världen. Den typen av data är användbar men är också ofullständig. Det berättar för forskare bara så mycket om hur vågorna formas, hur de formas och hur olika typer av magnetiska fält i atmosfären påverkar dem. (Upptäckter av visselpipor nära Jupiter redan 1979 var också de första bevis som forskarna hade för att jätteplaneten har åskväder som de på jorden.)
I denna mindre skala kunde forskarna kontrollera både magnetfältlinjerna i plasma och visslarna själva, som de skapade med en magnetisk enhet.
"Våra laboratorieexperiment avslöjar tredimensionella vågegenskaper på sätt som helt enkelt inte kan erhållas från observationer i rymden," sa Reiner Stenzel, en medförfattare till tidningen och en professor vid UCLA. "Detta gjorde det möjligt för oss att studera kontinuerliga vågor, såväl som tillväxt och förfall av vågor, med fantastiska detaljer. Detta gav oväntade upptäckter av vågreflektioner och av."
Forskarna visade att visselpipare inte nödvändigtvis studsar och reflekterar inuti magnetfält som fysiker kan förvänta sig, ofta följer linjerna med magnetfält snarare än att studsa magnetiska hinder. Whistlers, fann forskarna, är mindre utsatta för påverkan från magnetiska energikällor än vad forskare förväntade sig, och de kan tränga in i magnetiska regioner som teorierna föreslår borde vara oövervinnbara för vågfronterna.
Det betyder att forskare nu vet mer om hur man formar en vissare än någonsin tidigare. Och det visar sig vara en väldigt stor sak: Tillbaka 2014 föreslog ett team av italienska forskare att whistlervågor skulle kunna användas som drivkraften för en plasmastruster för att driva ett hantverk genom rymden, tack vare deras förmåga att driva på materien . En plasma-thruster av denna typ skulle i teorin kräva mycket liten bränslemassa för att driva ett rymdskepp med höga hastigheter.
Men om en sådan maskin kommer att fungera, skrev forskarna, kommer forskare först att behöva studier som denna för att förstå whistlers tillräckligt för att använda dem.
