Неизвестный ранее плазменный ток в магнитосфере Земли создает естественное динамо вокруг планеты.

Магнитное поле нашей планеты образует пузырь с хвостом, который в основном защищает нас от космического и солнечного излучения. Этот пузырь называется магнитосферой.

Когда поток заряженных частиц от Солнца (солнечный ветер) приближается к нашей планете, он взаимодействует с магнитосферой и создает область дугообразной ударной волны. Между ней и магнитосферой расположена магнитооболочка, и новые исследования показывают, что внутри нее происходит какая-то особая электрическая и магнитная активность.

Исследования, проведенные международной группой ученых под руководством IWF, показали: магнитооболочка состоит из турбулентной плазмы и влияет на дугообразный удар со стороны Солнца и на магнитопаузу со стороны Земли. Новая работа дополняет это понимание. Миссия NASA «Magnetospheric MultiScale» (MMS), состоящая из созвездия из четырех космических аппаратов, летящих в форме пирамиды, может измерять активность в космической среде вокруг Земли.

Наблюдения показывают, что движение заряженных частиц, плазмы, вокруг магнитосферы создает динамо — электрическая энергия этой подвижной турбулентной плазмы генерирует магнитные поля.

«Мы обнаружили области, где магнитные поля усиливаются потоками плазмы, и другие, где поля ослабевают и сворачиваются обратно», — сказал главный автор исследования доктор Золтан Вёрос из IWF. «Эти особенности соответствуют давним теоретическим прогнозам и численным моделям, но раньше их никогда не наблюдали так четко в космосе».

Наша планета не является изолированной системой. На нее сильно влияет то, что происходит с Солнцем и его 11-летним циклом активности. Это важно для наших технологий, таких как спутники, радиосвязь и электросети, которым могут навредить мощные электромагнитные явления со стороны Солнца и вокруг Земли.

Космическая погода — очень важный объект для мониторинга, но наше ограниченное понимание окружающей среды вокруг Земли мешает такому прогнозированию. Это новое исследование предоставляет своевременную и важную информацию об этом конкретном регионе вокруг нашей планеты. Оно сочетает измерения на месте, лабораторные эксперименты и моделирование поведения плазмы в такой среде.

MMS измеряет частицы и поля вокруг Земли, создавая трехмерную карту с самым высоким на сегодняшний день разрешением и в 100 раз быстрее, чем предыдущие миссии. Вскоре к этому исследованию присоединится новая миссия — космический аппарат Smile, созданный Европейским космическим агентством и Китайской академией наук, который будет изучать взаимодействие между солнечным ветром и магнитосферой Земли.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.