Дивне явище, яке, як вважалося, існує лише поблизу Сонця, вперше виявлено в магнітному полі Землі
Дивне явище, яке, як вважалося, існує лише поблизу Сонця, вперше було виявлено в магнітному полі Землі. Це відкриття може допомогти вченим точніше прогнозувати вплив геомагнітних бур.
Фізики Емілі МакДугалл і Метью Аргалл з Університету Нью-Гемпшира виявили несподівані структури в плазмі, захопленій магнітним полем Землі. Плазма, здавалося, повільно оберталася, перш ніж повернутися до своєї початкової орієнтації, створюючи зигзагоподібні вигини, які називаються магнітними перемиканнями (magnetic switchbacks).
Хоча ці перемикання раніше не спостерігалися в магнітному полі Землі, вони нагадують структури, які бачили в плазмі, що постійно виривається із Сонця. І виявляється, що ці два явища можуть бути пов’язані.
Під час детальнішого вивчення команда виявила, що не вся плазма, захоплена магнітним полем Землі, походить з нашої планети – частина її прибула із Сонця, змішуючись із локально отриманими зарядженими частинками. Ця взаємодія призвела до розриву та перепідключення магнітного поля, створивши характерні зигзаги.
Космічні апарати, що вивчають Сонце, десятиліттями спостерігали ознаки перемикань. Хоча існує кілька конкуруючих теорій, що пояснюють їх походження, вони, здається, формуються, коли взаємодіють два різні типи ліній магнітного поля.
Відкриті силові лінії спрямовані прямо від Сонця, витікаючи в космос і несучи плазму, яку ми називаємо сонячним вітром. Замкнуті силові лінії, однак, проходять на відносно невелику відстань назовні, потім змінюють курс і вигинаються назад до Сонця.
Коли відкриті силові лінії утворюються поблизу набору замкнутих магнітних полів, вони можуть розриватися та з’єднуватися одна з одною. Плазма на зовнішньому краю замкнутої петлі відтягується назад до Сонця, тільки щоб бути направленою у відкриті силові лінії, що виносить її в космос. Взаємодії між лініями в цій S-подібній хвилі вивільняють сплески енергії, які «перекручують» силові лінії – це і є перемикання.
МакДугалл і Аргалл ідентифікували ознаки подібної структури в магнітному полі Землі, аналізуючи дані місії НАСА Magnetospheric Multiscale. У цьому випадку відкриті силові лінії – це ті, що надходять від Сонця, які взаємодіють із замкнутими силовими лініями, що петлею оточують Землю.
«Це відкриття, – пишуть дослідники, – надає нові підказки про те, як подібні збурення можуть формуватися на межі між різними областями плазми, що дозволяє в майбутньому вивчати пов’язані події в зовнішніх шарах Сонця без необхідності відправляти космічні апарати безпосередньо в ці екстремальні умови».
Дослідження було опубліковано в журналі Journal of Geophysical Research: Space Physics.