Fonctionnellement, ils sont l'inverse des bulles d'air flottantes qui montent et descendent dans l'atmosphère à cause de la gravité, mais les bulles de plasma réagissent plutôt aux champs magnétiques. Les bulles de plasma perdent la plus grande partie de leur impulsion au moment où elles se posent au niveau théorique, limite filamentaire entre la feuille de plasma interne et la plasmasphère protectrice.

Cela définit la limite de freinage dans une douce oscillation, qui ne dure que quelques minutes avant de se stabiliser à nouveau. Toffoletto a comparé le mouvement à une corde de guitare pincée qui revient rapidement à l'équilibre.

"Le nom de fantaisie pour ceci est le mode propre, " dit-il. "Nous essayons de comprendre les modes propres à basse fréquence de la magnétosphère. Ils n'ont pas été beaucoup étudiés, bien qu'ils semblent être associés à des perturbations dynamiques de la magnétosphère."

Toffoletto a déclaré que l'équipe Rice a découvert ces dernières années grâce à des simulations que la magnétosphère ne répond pas toujours de manière linéaire à la force motrice constante du vent solaire.

"Vous obtenez toutes sortes de modes d'onde dans le système, " il a dit, expliquant que les écoulements en vrac par rafales sont l'un de ces modes. "Chaque fois qu'une de ces choses arrive, quand ils frappent la région intérieure, ils atteignent essentiellement leur point d'équilibre et oscillent avec une certaine fréquence. Trouver cette fréquence est l'objet de cet article."

Tel que mesuré par le vaisseau spatial THEMIS, les périodes de ces ondes sont de quelques minutes et les amplitudes sont souvent plus grandes que la Terre.

« Comprendre la fréquence naturelle du système et son comportement peut nous en dire beaucoup sur les propriétés physiques du plasma de nuit, son transport et comment il pourrait être lié à l'aurore, " a-t-il dit. " Beaucoup de ces phénomènes apparaissent dans l'ionosphère sous forme de structures aurorales, et nous ne comprenons pas d'où viennent ces structures."

Toffoletto a déclaré que les modèles suggèrent que les vagues flottantes peuvent jouer un rôle dans la formation du courant annulaire qui se compose de particules chargées qui circulent autour de la Terre ainsi que de sous-orages magnétosphériques, qui sont tous connectés à l'aurore.

Il a dit qu'il n'y a pas plus de dix ans, de nombreuses simulations de magnétosphère " auraient l'air très uniformes, ennuyeux. » Le groupe Rice collabore avec le Laboratoire de physique appliquée pour inclure le modèle de convection du riz dans un nouveau code de magnétosphère mondial appelé « Gamera, " nommé d'après le monstre japonais fictif.

"Maintenant, avec de tels modèles à plus haute résolution et des méthodes numériques bien meilleures, ces structures commencent à apparaître dans les simulations, " Toffoletto a déclaré. "Ce document est une petite pièce du puzzle que nous mettons en place sur la façon dont le système se comporte. Tout cela joue un grand rôle dans la compréhension du fonctionnement de la météo spatiale et de son impact sur la technologie, satellites et systèmes au sol.

Le modèle de convection du riz lui-même a été actualisé ce mois-ci dans un article dirigé par le récent ancien élève de Rice, Jian Yang, maintenant professeur agrégé de sciences de la Terre et de l'espace à la Southern University of Science and Technology, Shenzhen, Chine.