Виявлення магнітних «світчбеків» біля Землі змінює моделі прогнозування космічної погоди

Науковці зафіксували унікальне явище — магнітні «світчбеки» — у просторі, що оточує магнітосферу нашої планети. Це явище раніше було відоме лише у безпосередній близькості до Сонця. Скручені магнітні структури були ідентифіковані завдяки аналізу даних, отриманих космічним апаратом NASA в рамках місії Magnetospheric Multiscale (MMS).

Зонди MMS, запущені 13 березня 2015 року, використовують тетраедричне формування для вивчення мікрофізики процесів, таких як магнітне перез'єднання, яке є ключовим для розуміння космічної погоди. Ці нововиявлені гібридні структури, за попередніми оцінками, формуються в магнітопіхві — зоні безпосередньо за магнітним кордоном Землі. Механізм їхнього утворення пов'язують із вибуховим перез'єднанням сонячних магнітних ліній, які переносяться сонячним вітром, із протилежно орієнтованими земними лініями поля.

Наявність таких енергетично насичених утворень поблизу нашої планети має серйозні наслідки для оперативного прогнозування космічної погоди. Якщо «світчбеки» здатні формуватися локально, вони потенційно можуть слугувати ініціаторами локалізованих геомагнітних бур або непередбачувано посилювати полярні сяйва. Космічна погода, що включає швидкі зміни магнітного поля, може спричиняти збої в роботі електромереж, як це сталося у Квебеку 1989 року, коли ціла електромережа вийшла з ладу на дев'ять годин.

Це відкриття свідчить про те, що магнітне поле Землі має здатність генерувати або посилювати турбулентність у своєму оточенні, що вимагає перегляду чинних моделей прогнозування космічної погоди. Розуміння магнітного перез'єднання, яке вивільняє енергію зі зберігаючого магнітного поля, також може бути корисним для розробки чистіших джерел енергії на Землі, оскільки термоядерні реактори обмежені поведінкою магнітних полів.

Місія MMS, що складається з чотирьох ідентичних апаратів, була розроблена для отримання першого тривимірного зображення цього фундаментального процесу. Апарати MMS, які можуть залишатися працездатними до 2040 року, використовують передові технології, включаючи надчутливе GPS-навігаційне обладнання та інструменти для вимірювання полів з мілісекундною роздільною здатністю. Вони досліджують як денну, так і нічну сторони областей перез'єднання, змінюючи відстань між собою від сотень кілометрів до 10 кілометрів для оптимального зондування зони дифузії.

Таким чином, виявлення локального формування «світчбеків» у магнітопіхві підкреслює складність і динамічність нашого космічного середовища, вимагаючи від наукової спільноти постійної адаптації методів моніторингу та прогнозування для забезпечення безпеки як космічних апаратів, так і наземної інфраструктури.