Учёные обнаружили магнитные «зигзаги» вблизи Земли

Магнитосфера Земли защищает планету от заряженных частиц и космических лучей, исходящих от Солнца. Четыре беспилотных аппарата программы НАСА «Магнитосферная многомасштабная миссия» (MMS) провели почти десять лет, изучая взаимодействие магнитосферы с солнечным магнитным полем. Исследователи зафиксировали необычный зигзагообразный феномен — магнитное переключение, впервые обнаруженное вблизи Земли. Результаты опубликованы в журнале Geophysical Research.

Руководитель проекта Эмили Макдугалл из Университета Нью-Гэмпшира сосредоточилась на явлении магнитного пересоединения. Оно возникает, когда соседние магнитные поля, например, Земли и Солнца, взаимодействуют, высвобождая большое количество энергии. Это явление запускает процессы, приводящие к полярным сияниям и другим эффектам на планете.

Обратные перегибы (Switchbacks) — плазменные структуры в форме изгибов, образующиеся при пересоединении. Ранее их наблюдали только вблизи Солнца, например, с помощью Parker Solar Probe, но близ Земли они не фиксировались.

Макдугалл обнаружила обратный перегиб в магнитооболочке — слое сразу за магнитосферой, где течёт отклонённый магнитосферой солнечный ветер. Структура содержала высокоэнергетические электроны, по-видимому, исходящие из южного участка магнитного поля Земли, обращённого к Солнцу.

Внутри «переключателя» земная плазма смешивалась с солнечной. Четыре зонда MMS измерили вращение магнитного поля, скорости частиц и сопоставили данные с моделями турбулентности и пересоединения.

Команда MMS планирует дополнительные миссии в этом районе, чтобы лучше понять, как формируются перенапряжения и какие изменения энергии их вызывают. Масштабные пересоединения способны провоцировать геомагнитные бури, угрожающие энергосетям, радиосвязи, спутникам и пилотируемым аппаратам.

Новые данные показывают, что события пересоединения происходят прямо вблизи Земли. Это упрощает наблюдения и позволяет точнее прогнозировать, какие явления способны нарушить работу искусственных систем, а какие проходят без вреда.

Читайте также: