RW Space

Земля, омывается постоянным потоком заряженных частиц солнечного ветра, но не лишена защиты. Наша планета окутана магнитным пузырем, называемым магнитосферой.

Когда дует солнечный ветер, ученые предположили, что края этого пузыря будут колебаться в виде серии энергетических волн в плазме, создаваемых взаимодействием между солнечным ветром и магнитосферой, вдоль направления, в котором дует ветер. Но некоторые из генерируемых волн неподвижны.

Физик Мартин Арчер из Имперского колледжа Лондона уже несколько лет исследует границу магнитосферы Земли.

«Понимание границ любой системы — ключевая проблема», — говорит он. «Вот как туда попадают: энергия, импульс, материя».

Недавно Арчер и его коллеги обнаружили, что граница магнитосферы, называемая магнитопаузой, ведет себя как мембрана барабана: ударьте по ней импульсом солнечного ветра, и волны, называемые магнитозвуковыми волнами, распространяются вдоль магнитопаузы к полюсам, и отражаются обратно к источнику.

Теперь, используя данные миссии НАСА «История событий во времени и макромасштабные взаимодействия во время суб бурь» (THEMIS), группа исследователей во главе с Арчером обнаружила, что магнитозвуковые волны не только отражаются, но и могут двигаться против направления движения Солнечного ветра.

Так что же происходит, когда эти волны сталкиваются с встречным ветром? Согласно моделированию, проведенному исследователями, две силы могут зайти в тупик, когда толчок солнечного ветра компенсирует толчок волны. Применяется много энергии, но ничего никуда не денется.

«Это похоже на то, что происходит, если вы пытаетесь подняться по эскалатору едущему вниз», — говорит Арчер. «Это будет выглядеть так, как будто вы вообще не двигаетесь, даже если вы прилагаете много усилий».

Поскольку неподвижные волны дольше держатся в магнитосфере Земли, они могут иметь значительное влияние на ускорение частиц, которое, в свою очередь, влияет на Землю.

Частицы, которые ускоряются вдоль магнитного поля к полюсам, ответственны за великолепное сияние, освещающее наше небо (а также за проблемы связи в ионосфере).

Радиационные пояса Земли, ограниченные магнитосферой, также могут быть затронуты.

Исследование опубликовано в Nature Communications.