RW Space

В магнитном поле Земли впервые обнаружено странное явление, которое, как считается, существует только вблизи Солнца. Это открытие может помочь ученым более точно прогнозировать воздействие геомагнитных бурь.

Физики Эмили Макдугалл и Мэтью Аргалл из Университета Нью-Гэмпшира обнаружили неожиданные структуры в плазме, захваченной магнитным полем Земли. Плазма, казалось, медленно вращалась, а затем вернулась к своей первоначальной ориентации, создавая зигзагообразные изломы, называемые магнитными переключениями.

Хотя эти обратные переключения раньше не наблюдались в магнитном поле Земли, они напоминают структуры, наблюдаемые в плазме, постоянно вырывающейся из Солнца. И оказывается, что эти два явления могут быть связаны.

По теме: НАСА отслеживает огромную аномалию, растущую в магнитном поле Земли

При более внимательном рассмотрении команда обнаружила, что не вся плазма, попавшая в магнитное поле Земли, была с нашей планеты – часть ее пришла с Солнца, смешавшись с местными заряженными частицами. В результате этого взаимодействия магнитное поле разрывалось и вновь соединялось, создавая характерные зигзаги.

Космические корабли, изучающие Солнце, десятилетиями наблюдали признаки обратного переключения. Хотя существует несколько конкурирующих теорий, объясняющих их происхождение, похоже, они формируются при взаимодействии двух разных типов силовых линий магнитного поля.

Открытые силовые линии направлены прямо от Солнца, устремляются в космос и несут плазму, которую мы называем солнечным ветром. Однако замкнутые линии поля проходят наружу на относительно небольшое расстояние, затем меняют курс и поворачивают обратно к Солнцу.

Когда линии открытого поля формируются вблизи набора замкнутых магнитных полей, они могут разрываться и снова соединяться друг с другом. Плазма на внешнем крае замкнутого контура притягивается обратно к Солнцу только для того, чтобы попасть в линии открытого поля и вывести ее в космос. Interactions between the lines in this S-shaped wave release bursts of energy that ‘kinks’ the field lines – this is a switchback.

McDougall and Argall identified signs of a similar structure in Earth’s magnetic field while analyzing data from NASA’s Magnetospheric Multiscale mission. В данном случае открытые силовые линии — это линии, исходящие от Солнца и взаимодействующие с замкнутыми силовыми линиями, огибающими Землю.

«Это открытие, — пишут исследователи, — дает новые подсказки о том, как подобные возмущения могут формироваться на границе между различными областями плазмы, что позволяет в будущем изучать связанные события во внешних слоях Солнца без необходимости отправлять космический корабль непосредственно в эти экстремальные условия».

Исследование было опубликовано в Журнале геофизических исследований: космическая физика.