Неожиданные зигзагообразные структуры выявлены в магнитном поле Земли
Учёные впервые обнаружили неожиданные зигзагообразные структуры в магнитном поле Земли. Странный феномен, ранее считавшийся характерным исключительно для окрестностей Солнца, был зафиксирован в плазме, захваченной магнитосферой нашей планеты. Это открытие может помочь специалистам более точно прогнозировать влияние геомагнитных бурь.
Физики Эмили Макдугалл и Мэтью Аргалл из Университета Нью-Гэмпшира выявили, что плазма в магнитном поле Земли вела себя особым образом: она, по-видимому, медленно вращалась, а затем резко возвращалась в исходную ориентацию, создавая зигзагообразные изгибы, известные как магнитные «свитчбэки» (резкие повороты магнитного поля). Хотя такие структуры никогда ранее не наблюдались в земном магнитном поле, они напоминают формации в плазме, постоянно истекающей от Солнца, и эти два явления могут быть связаны.
При ближайшем рассмотрении исследовательская группа установила, что не вся плазма в магнитном поле Земли имеет локальное происхождение — часть её прибыла от Солнца и смешалась с местными заряженными частицами. Именно это взаимодействие вызывало разрыв и последующее пересоединение силовых линий магнитного поля, что и порождало характерные зигзаги.
Космические аппараты, изучающие Солнце, десятилетиями фиксировали признаки свитчбэков. Считается, что они формируются, когда открытые силовые линии, уходящие прямо в космос и несущие плазму солнечного ветра, взаимодействуют с замкнутыми линиями, которые петляют, возвращаясь обратно к звезде. При их пересоединении происходят выбросы энергии, которые и создают «излом» поля — свитчбэк.
Макдугалл и Аргалл идентифицировали признаки аналогичной структуры в магнитном поле Земли, анализируя данные миссии NASA Magnetospheric Multiscale. В данном случае открытыми являются силовые линии, приходящие от Солнца, а замкнутыми — линии, образующие петли вокруг Земли. Как отмечают исследователи, это открытие предоставляет новые ключи к пониманию того, как подобные возмущения формируются на границе между различными областями плазмы. Это позволит в будущем изучать родственные события во внешних слоях Солнца без необходимости отправлять космические аппараты непосредственно в эти экстремальные условия.
Исследование было в Journal of Geophysical Research: Space Physics.