Международный коллектив астрофизиков, в который вошли российские исследователи, изучил возникновение ионных дыр в хвосте земной магнитосферы и оценил их влияние на космическую погоду. Ученые установили, что ионные дыры распространяются наклонно к локальному магнитному полю. Результаты исследования позволят лучше понять физику околоземной плазмы, определяющую космическую погоду в околоземном пространстве и в полярных областях Земли. Статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters.
Околоземное пространство заполнено плазмой, поведение которой влияет на космическую погоду. Чтобы предсказать, как она изменится, важно знать, какие волны существуют в плазме и как они себя ведут. Ученые насчитывают более десятка типов различных волн, один из них — уединенные волны с отрицательной полярностью, или ионные дыры. До недавнего времени этот тип волн практически не исследовался, однако запуск спутниковых миссий нового поколения, оснащенных более точными приборами, позволил провести их детальные измерения.
Чтобы собрать статистику ионных дыр, американские и российские исследователи использовали данные четырех космических спутников. Больше всего этих волн оказалось в хвосте земной магнитосферы, на ее ночной стороне. Именно с этой стороны начинают движение частицы плазмы, которые высыпаются на Землю в виде, например, северных сияний. Всего наблюдалось 150 ионных дыр вокруг потока быстрой плазмы в плазменном слое Земли.
Регистрируя одну и ту же волну на соседних космических аппаратах, ученые смогли рассчитать ее скорость и направление распространения. Оказалось, что наблюдаемые волны могут распространяться под значительными углами к магнитному полю. Большие углы наклона позволяют волнам эффективно рассеивать и нагревать частицы плазмы. В свою очередь, потоки заряженных частиц способствуют образованию наблюдаемых волн.
«Полученные данные и предложенная интерпретация позволят провести более детальные и реалистичные симуляции околоземной плазмы. В будущем это поможет более точно предсказывать погоду в космическом пространстве и полярных областях Земли в северном и южном полушариях, — говорит соавтор исследования Сергей Камалетдинов. — Изучение околоземной плазмы позволяет нам лучше понять физику удаленных и недоступных для прямого измерения астрофизических объектов, таких как ударные волны. Ударные волны — это быстро разлетающиеся облака плазмы, внутри которых находится в постоянном движении множество мелких волн. Среди них — ионные дыры. Важно понять, как себя ведут эти мелкие волны, хотя бы на примере околоземной плазмы. Ударные волны выступают одним из основных источников космических лучей и влияют на земную погоду и на здоровье людей».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
