Магнитный щит Земли дал зигзаг: это открытие меняет всё представление о космической погоде

В невидимой броне, окружающей нашу планету, произошёл редкий сбой — своеобразный "зигзаг" в магнитных линиях Земли. Его впервые удалось зафиксировать вблизи орбиты, и находка может изменить понимание процессов, происходящих между Землёй и Солнцем. Это открытие стало результатом десятилетних наблюдений программы NASA MMS. Об этом сообщает издание Geophysical Research.

Неожиданное открытие на границе Земли и Солнца

Магнитосфера — это естественный щит планеты, который защищает нас от солнечного ветра и потоков заряженных частиц. Без него жизнь на Земле была бы невозможна: радиация и плазменные выбросы Солнца разрушали бы атмосферу и биосферу. Именно поэтому каждое открытие в этой области важно не только для науки, но и для практической безопасности.

Исследователи NASA с помощью четырёх спутников миссии MMS фиксировали мельчайшие изменения в магнитном поле. И неожиданно зафиксировали редкое явление — "магнитное переключение" (magnetic switchback). Этот зигзагообразный перегиб, ранее наблюдавшийся лишь у Солнца, теперь впервые обнаружен вблизи Земли.

"Такой тип структур мы раньше видели только у звезды, но теперь ясно — они могут формироваться и у Земли", — говорится в публикации Geophysical Research Letters.

Кто стоит за открытием

Работой руководила Эмили Макдугалл из Университета Нью-Гэмпшира. Учёная специализируется на процессах магнитного пересоединения — явлении, при котором взаимодействуют соседние магнитные поля и выделяется энергия колоссальной силы. Эти процессы ответственны за появление сияний, возмущения в радиосигналах и геомагнитные бури.

"Пересоединение магнитных линий — это словно внезапное высвобождение натянутой пружины", — отмечается в отчёте миссии MMS.

Макдугалл и её команда зарегистрировали обратный перегиб в магнитооболочке — зоне, где солнечный ветер сталкивается с защитным полем Земли. Анализ показал, что внутри этой области присутствуют высокоэнергетические электроны, "пришедшие" из южного полюса магнитного поля нашей планеты.

Как работает магнитное пересоединение

Когда линии магнитного поля Земли и Солнца сталкиваются, они не просто соприкасаются — происходит обмен частицами и энергией. Этот процесс формирует своеобразные плазменные "вихри", где смешиваются солнечные и земные потоки.

Четыре зонда MMS смогли не только зафиксировать изменение направления поля, но и измерить скорость движения частиц внутри. Эти данные подтвердили: события такого типа способны перераспределять энергию в пространстве около Земли, создавая мощные вспышки плазмы.

Что грозит Земле

Магнитное пересоединение может вызвать серьёзные геомагнитные возмущения. Подобные всплески иногда выводят из строя системы спутниковой связи, нарушают работу энергосетей и навигационных приборов. Особенно уязвимы аппараты, находящиеся на орбите.

"Каждое сильное пересоединение — это риск для техники и важный сигнал для систем мониторинга космической погоды", — пояснили специалисты NASA.

Теперь, когда стало ясно, что такие события происходят вблизи Земли, учёные смогут наблюдать их чаще и точнее. Это позволит заранее оценивать, насколько мощными могут быть грядущие всплески.

Сравнение миссий MMS и Parker Solar Probe

Ранее "обратные перегибы" фиксировались только зондом Parker Solar Probe, работающим вблизи Солнца. Однако MMS удалось выявить схожий эффект на значительно меньшем расстоянии.

Главные различия.

1. Parker Solar Probe работает в экстремально горячей зоне короны Солнца.
2. MMS действует в пределах магнитного поля Земли, где температура и плотность плазмы ниже.
3. Первая миссия наблюдает рождение структур, вторая — их влияние на околоземное пространство.

Такое сравнение помогает понять, что процессы, считавшиеся "солнечными", могут быть частью единой системы взаимодействий звезды и планет.

Популярные вопросы о магнитосфере Земли

Что такое магнитосфера простыми словами?
Это невидимое магнитное поле, окружающее Землю и защищающее её от солнечного ветра и радиации.

Почему магнитное пересоединение опасно?
Потому что оно способно вызывать всплески энергии, нарушающие работу связи, электроники и спутников.

Как учёные фиксируют подобные явления?
С помощью спутников и зондов, измеряющих скорость частиц, направление магнитных линий и плотность плазмы.

Можно ли предсказать магнитную бурю заранее?
Да, современные модели позволяют сделать это за несколько часов до события.

Что даёт изучение магнитосферы в будущем?
Понимание этих процессов поможет защитить технику, улучшить прогнозы и подготовить пилотируемые миссии за пределы орбиты.

Новая эпоха наблюдений

Результаты работы миссии MMS показывают: наша планета и Солнце гораздо теснее связаны, чем считалось раньше. Теперь, имея подтверждение пересоединений прямо у Земли, наука получает возможность видеть, как формируется космическая погода в реальном времени.

Это открытие станет основой для будущих проектов NASA и других агентств, стремящихся защитить человечество от капризов звезды, от которой зависит жизнь на планете.