Новые сведения о загадочной форме магнитного пересоединения
Новые симуляции помогают прояснить физику, лежащую в основе недавнего открытия, сделанного космическим аппаратом NASA Magnetospheric Multiscale mission. Автор: NASA Goddard Space Flight Center
При магнитном пересоединении соседние линии магнитного поля разрываются и сцепляются, образуя новые линии. Этот процесс преобразует магнитную энергию как в тепловую энергию, или тепло, так и в кинетическую энергию, или ускорение частиц, создавая струи электронов и ионов. Магнитное пересоединение играет ключевую роль во многих космических событиях, таких как солнечные вспышки и полярные сияния, а также в лабораторных методах, связанных с ядерным синтезом.
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (англ. National Aeronautics and Space Administration, сокр. NASA (НАСА)) — независимое агентство федерального правительства США, находящееся в подчинении непосредственно президента США. Осуществляет гражданскую космическую программу страны, а также научные исследования воздушного и космического пространств и научно-технологические исследования в области авиации, воздухоплавания и космонавтики (по терминологии, принятой в США — астронавтики).
НАСА было создано в 1958 году после Национального консультативного комитета по воздухоплаванию, чтобы придать политике США по развитию космоса отчётливо гражданскую направленность с упором на мирное применение в космической науке. Википедия
Читайте также:Уникальный ПК, найденный случайно, выставлен на аукционСтарые суперкомпьютеры НАСА стали причиной задержки миссийНАСА надеется решить проблемы со связью «Вояджера-1»NASA обнаружило воду и углерод в образце астероида возрастом 4,5 миллиарда летАстронавт NASA ощутил тревожный «сбой в матрице», когда возвращался на Землю
Исследователи применили вычислительный метод, известный как моделирование частиц в ячейках, для моделирования поведения ионов и электронов во время магнитного пересоединения. Они провели 12 симуляций, чтобы изучить, какие факторы могут лежать в основе пересоединения только электронов. Результаты опубликованы в Geophysical Research Letters.
Моделирование показало, что состояние пересоединения только электронов возникает, когда силовые линии за пределами области диффузии электронов недостаточно изгибаются, что приводит к недостаточно развитой области диффузии ионов. Это нетипичное изгибание происходит на ранней стадии и может продолжаться в течение всего процесса, если весь размер системы (размер области, в которой происходит пересоединение) меньше радиуса пути, по которому движутся ионы.
Команда также поняла, что магнитное пересоединение и изгиб линий поля могут развиваться не с одинаковой скоростью. Относительно тонкий начальный токовый слой позволяет скорости пересоединения достичь пика до того, как линии поля полностью изогнутся, что приводит к расчетам высоких скоростей пересоединения, если они нормализованы по параметрам ионов. Однако расчеты скорости пересоединения более типичны, когда они нормализованы по параметрам электронов.
Авторы полагают, что эти результаты могут помочь прояснить фундаментальную физику магнитного пересоединения.
Больше информации: Cheng‐Yu Fan et al, New Insights on the High Reconnection Rate and the Diminishment of Ion Outflow, Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2024GL113889
Источник: American Geophysical Union
0 комментариев