Неймовірно! На краю магнітосфери Землі виявлено стоячі хвилі

Магнетизм Землі

Земля, на яку несеться постійний потік заряджених частинок сонячного вітру, не позбавлена ​​захисту. Наша планета щільно оповита міхуром магнетизму, що називається магнітосферою, яка походить з глибини надр планети.

Коли дме сонячний вітер, вчені припустили, що краї цього міхура будуть коливатися у вигляді серії енергетичних хвиль в плазмі, що створюються від взаємодії між сонячним вітром і магнітосферою, вздовж напрямку, в якому дме вітер. Але тепер вони виявили сюрприз: деякі з хвиль, що генеруються стоять на місці.

Фізик-космонавт Мартін Арчер з Імперського коледжу Лондона вже кілька років досліджує кордон магнітосфери Землі.

«Розуміння кордонів будь-якої системи – ключова проблема», – каже він. «Ось як туди потрапляють: енергія, імпульс, матерія».

Нещодавно Арчер і його колеги виявили, що межа магнітосфери, звана магнітопаузою, поводиться як мембрана барабана: вдарте по ній імпульсом сонячного вітру, і хвилі, звані магнітозвуковими хвилями, розповсюджуються уздовж магнітопаузи до полюсів і відображаються назад до джерела.

Тепер, використовуючи дані місії НАСА, група дослідників на чолі з Арчером виявила, що ці магнітозвукові хвилі не тільки відображаються, але і рухаються проти напрямку руху сонячного вітру.

Так що ж відбувається, коли ці хвилі стикаються з зустрічним вітром?

Згідно моделювання, проведенимо дослідниками, ці дві сили можуть зайти в глухий кут, коли поштовх сонячного вітру компенсує поштовх хвилі. Застосовується багато енергії, але нічого нікуди не дівається.

«Це схоже на те, що відбувається, якщо ви намагаєтеся піднятися по ескалатору вниз», – говорить Арчер. «Це буде виглядати так, як ніби ви взагалі не рухаєтеся, навіть якщо ви докладаєте багато зусиль».

Оскільки ці стоячі хвилі довше тримаються в магнітосфері Землі, вони можуть мати більш значний вплив на прискорення частинок, яке, в свою чергу, впливає на Землю. Ми знаємо, що плазмові хвилі прискорюють електрони, які можуть «борознити» плазмові хвилі, як вейксерфер використовує хвилі води для прискорення.

Частинки, які прискорюються уздовж магнітного поля до полюсів, відповідальні за чудове північне сяйво, а також за проблеми зв’язку в іоносфері.

Радіаційні пояси Землі, обмежені магнітосферою, також можуть бути порушені. Будуть потрібні додаткові дослідження, щоб зрозуміти, як впливають ці стоячі хвилі на прискорення частинок.

Дослідження опубліковане в Nature Communications.

Раніше ми розповідали про те, як виглядатиме наше Сонце після своєї “смерті”.

Прокрутити вгору