В NASA проследили за тем, как Земля поднимает свой магнитный щит

Зонды MMS, которые выведены NASA на орбиту Земли для изучения магнитного поля планеты, в первый раз проследили за тем, как происходят так называемые пересоединения магнитных линий – "короткие замыкания" в магнитном щите планеты, сказано в статье, которая опубликована в издании Science.

"Предыдущие замеры показывали, что магнитное поле является своеобразной "пращой", выбрасывающей и разгоняющей протоны. Десятилетия мы не знали, что происходит с электронами, и почему и как магнитные поля Солнца и Земли взаимодействуют друг с другом. До запуска MMS спутники просто не успевали проследить за этим процессом, и теперь у нас появился первый шанс увидеть пересоединение воочию", — объявил Джим Бёрч (Jim Burch) из Юго-Западного университета в Техасе (США).

Как поясняет Берч, Земля и Солнце обладают мощными магнитными полями, которые регулярно взаимодействуют друг с другом и структура которых непрерывно меняется сама по себе. Эти взаимодействия и изменения зачастую приводят к тому, что силовые линии их полей разрываются и потом повторно соединяются друг с другом.

Данный феномен, который физики называют "пересоединением", приводит к выделению огромного количества энергии, зачастую со взрывообразным характером. Это является причиной появления вспышек на Солнце и северных сияний у полюсов Земли – высвобожденная энергия магнитного поля разгоняет частицы в окрестностях нашей планеты и заставляет Солнце выбрасывать огромные массы горячей плазмы в ходе вспышек на его поверхности.

По причине того, что оба этих феномена угрожают существованию жизни на Земле, астрономы всей планеты уже несколько десятилетий изучают то, как и почему происходит пересоединение магнитных линий. В марте 2015 года NASA запустило "четверку" зондов MMS для наблюдений за этим процессом в режиме реального времени, что обязательно должно помочь исследователям помимо того, что раскрыть тайны "магнитного щита" Земли, однако и понять, почему нам не удается покорить термоядерный синтез.

Сегодня Берч, директор миссии, и его коллеги представили первые итоги схожих наблюдений. По словам исследователей, зонды с конца лета 2015 года предприняли более четырех тысяч попыток "поймать" разрыв магнитных линий в зоне, где магнитные поля Земли и Солнца встречаются, но успеха им удалось достичь только в середине октября прошлого года.

Пролет "пирамиды" MMS через зону пересоединения помог Берчу и его коллегам подтвердить многие представления о том, как работает этот феномен, а также открыть несколько новых, раньше неизвестных деталей этого процесса. Например, исследователям удалось раскрыть феномен необычной смены направления движения электронов, пролетающих через ту область, где магнитный щит Земли был "пробит", в момент пересоединения линий.

Как рассчитывают исследователи, полученные ими данные помогут понять, почему пересоединение силовых линий магнитного поля не всегда приводит к взрывообразному выделению энергии – в отдельных случаях энергия выделяется стабильно, а в иных вообще ничего не происходит.
В ближайшем будущем научная команда MMS планирует "переехать" в тень Земли и изучить то, что происходит с дальней оконечностью ее магнитного щита, и попытаются найти различия во взаимодействии магнитных полей светила и планеты на "солнечной" и "темной" стороне.