Астрофизики смогли пронаблюдать, как энергия электронов в космосе возле Земли повысилась с 1 кэВ до 500 кэВ. Исследование поможет лучше понять, как электроны ускоряются в космосе и как работает передача энергии во Вселенной. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Один из главных вопросов современной астрофизики — как электроны могут ускоряться до релятивистских (близких к скорости света) скоростей. Обычно ускорение электронов ученые объясняют с помощью ускорения Ферми. Согласно этой теории, частицы ускоряются в результате столкновений. Однако для того, чтобы столкновения позволяли повысить скорость электронов, те должны изначально иметь определенную энергию. До сих пор было неизвестно, как электроны набирают эту изначальную энергию. Ученые называют этот вопрос «проблемой инжекции».
Команда ученых использовала данные миссий Magnetospheric Multiscale Mission (MMS), которая измеряет взаимодействие магнитосферы Земли с солнечным ветром, и THEMIS/ARTEMIS, которая изучает магнитосферные суббури около Луны. 17 декабря 2017 года астрофизики наблюдали, как в области форшока возле Земли, где солнечный ветер сталкивается с магнитным полем Земли и создает ударную волну, энергия электронов превысила 500 кэВ. Это очень высокий показатель, так как обычно электроны в области форшока имеют энергию около 1 кэВ.
Ученые предполагают, что эти высокоэнергетические электроны были созданы сложным взаимодействием множественных механизмов ускорения, среди которых взаимодействие электронов с различными плазменными волнами, переходными структурами в форшоке и космической ударной волной.
Построенная учеными модель поможет лучше понять, как работает космическая плазма и как осуществляется передача энергии во Вселенной.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
