Ми все розуміли неправильно: приголомшливе відкриття змінює уявлення про магнітне поле Землі

Що з'ясували науковці?

Магнітосфера – це область космосу, де домінує вплив магнітного поля Землі. Раніше дослідники вважали, що електричне поле всередині неї рухається від позитивно зарядженої ранкової сторони планети до негативно зарядженої вечірньої. Та нещодавні супутникові вимірювання виявили зворотне: ранкова сторона має негативний заряд, а вечірня – позитивний, пише 24 Канал з посиланням на SciTechDaily.

Це відкриття змусило науковців з Кіотського, Нагойського та університету Кюсю провести глибше моделювання процесів у навколоземному просторі. Використовуючи магнітогідродинамічні симуляції, вони відтворили потік сонячного вітру, щоб перевірити, як плазма взаємодіє з магнітним полем Землі. Моделі підтвердили нові спостереження: зарядженість сторін справді виявилася протилежною, хоча ця закономірність не є однаковою у всіх регіонах.

У полярних областях полярність залишилася звичною, однак у ширших екваторіальних регіонах вона повністю змінюється. Це суперечить традиційній теорії, за якою розподіл заряду мав би бути однаковим.

Ця схема показує взаємозв'язок між розподілом заряду (зарядженням), електричною силою та потоком плазми (конвекцією) поблизу екваторіальної площини магнітосфери / Фото KyotoU / Ebihara lab

Як пояснює дослідник Юсуке Ебіхара з Кіотського університету, причина полягає в русі плазми. Магнітна енергія, що надходить від Сонця, рухається за годинниковою стрілкою на стороні сутінок і прямує до полярних областей. Тим часом магнітне поле Землі спрямоване від Південної півкулі до Північної, тобто вгору біля екватора й вниз поблизу полюсів. Через це відносна орієнтація руху плазми й магнітного поля змінюється між регіонами, що й зумовлює протилежну зарядженість.

Електрична сила і розподіл заряду є наслідками, а не причинами руху плазми,
– підкреслює Ебіхара.

Потік плазми, або конвекція, визначає багато явищ у космічному середовищі. Виявлена закономірність допомагає краще зрозуміти, як енергія Сонця впливає на геомагнітні бурі й радіаційні пояси, що містять частинки, які рухаються майже зі швидкістю світла.

Це дослідження, опубліковане в JGR Space Physics, відкриває нові можливості для аналізу великих потоків плазми в космосі та пояснює процеси, що відбуваються навколо намагнічених планет, таких як Юпітер і Сатурн.