Магнітний щит Землі «коливається» нерівномірно: вчені пояснили, чому

Магнітний щит Землі захищає планету, але частинки та енергія Сонця все ж можуть проникати крізь нього. Уздовж зовнішнього кордону цього щита безперервно рухається потік сонячної речовини, що спричиняє виникнення хвиль у місцях стику двох середовищ. Тепер вчені з Університету Оулу пояснили, чому в одних місцях ці хвилі стають сильнішими, ніж в інших, повідомляє SciTechDaily.

Область, яку створює магнітне поле Землі, називається магнітосферою, а потік, що виходить від Сонця, — сонячним вітром. Їхня взаємодія визначає космічну погоду. На планеті вона може проявлятися у вигляді полярних сяйв, магнітні бурі можуть порушувати роботу супутників, систем позиціонування, радіозв’язку та електромереж.

Граничні хвилі називають хвилями Кельвіна — Гельмгольца. Подібні структури іноді спостерігаються в хмарах; схожі явища відбуваються в атмосфері Сонця, на межі магнітних полів інших планет, а також у міжзоряному просторі. Однак у навколоземному просторі супутники вкрай рідко проходять через найактивніші області, де виникають ці хвилі.

Вчені провели комп’ютерне моделювання, щоб простежити процес формування таких хвиль.

«Ці висновки стали результатом тривалого осмислення того, що я спостерігав. У 2020 році, будучи постдокторантом у NASA, я звернув увагу на незвичайні зображення магнітосфери, отримані в ході моделювання. Пізніше я зрозумів, що на них зображені хвилі Кельвіна — Гельмгольца на межі магнітосфери, а різна поведінка цих хвиль з різних боків — прояв одного й того самого явища», — заявив Лаурі Холаппа з Університету Оулу.

Згідно з результатами моделювання, нерівномірний характер хвильової активності пояснюється тим, як магнітне поле сонячного вітру взаємодіє з магнітним полем Землі. Замість того щоб рівномірно охоплювати магнітосферу, поле сонячного вітру огортає її асиметрично. Таке розташування поля може призводити до загасання хвиль, але ступінь цього пригнічення варіюється залежно від ділянки, через що в одних регіонах хвильова активність виявляється сильнішою, ніж в інших.

«Асиметрії у хвильових рухах на межі магнітного поля спостерігалися й раніше, але тепер нам вдалося показати, як саме вони виникають», — каже Холаппа.

Найінтенсивніша активність була зафіксована в зимовій півкулі — тій частині планети, яка в даний момент звернена в бік від Сонця. У межах цієї півкулі напрямок магнітного поля сонячного вітру визначав, де саме концентруються хвилі: на ранковій чи на вечірній стороні магнітосфери.

Нещодавно вченим вдалося виявити несподівану причину надпотужної магнітної бурі, яка накрила Землю в травні 2024 року.