Рой и скопление достигают дна геомагнитных бурь
Представление о жизни в пузыре обычно ассоциируется с негативными коннотациями, но вся жизнь на Земле зависит от безопасного пузыря, созданного нашим магнитным полем.
Понимание того, как создается поле, как оно защищает нас и как оно иногда уступает место заряженным частицам солнечного ветра, – это не только вопрос научного интереса, но и вопрос безопасности.
Используя информацию из миссий ЕКА Cluster и Swarm, а также измерения с земли, ученые впервые смогли подтвердить, что объемные потоки с любопытными названиями напрямую связаны с резкими изменениями магнитного поля у поверхности Земли, которые могут вызвать повреждение трубопроводов и линий электропередач лазерный гравер по металлу.
Магнитосфера – это каплевидная область в космосе, которая начинается примерно в 65 000 км от Земли на дневной стороне и простирается до более чем 6 000 000 км на ночной стороне. Он образуется в результате взаимодействия магнитного поля Земли со сверхзвуковым ветром, исходящим от Солнца.
Эти взаимодействия чрезвычайно динамичны и включают сложные конфигурации магнитного поля и системы электрического тока. Определенные солнечные условия, известные как космическая погода, могут нанести ущерб магнитосфере, приводя в движение высокоэнергетические частицы и токи по системе, иногда нарушая работу космического оборудования, наземных сетей связи и энергосистем.
На эллиптической орбите вокруг Земли, на расстоянии до 100 000 км, уникальная миссия ЕКА с четырьмя космическими кораблями Cluster раскрывает секреты нашей магнитной среды с 2000 года. Примечательно, что миссия все еще находится в отличном состоянии и позволяет делать новые открытия в космосе. область гелиофизики – наука, изучающая отношения между Солнцем и телами Солнечной системы, в данном случае Земли.
Запущенное в 2013 году три спутника Swarm, которое работает на орбите гораздо ближе к Земле, в основном используются для понимания того, как создается наше магнитное поле, путем точного измерения магнитных сигналов, исходящих от ядра, мантии, коры и океанов Земли, а также от ионосферы. и магнитосфера. Тем не менее, Swarm также позволяет по-новому взглянуть на погоду в космосе.
Взрывные объемные потоки, связанные с возмущениями магнитного поля у Земли.
Взаимодополняемость этих двух миссий, входящих в состав Гелиофизической обсерватории ЕКА, дает ученым уникальную возможность глубоко погрузиться в магнитосферу Земли и лучше понять риски космической погоды.
В статья, опубликованная в Письма о геофизических исследованиях, ученые описывают, как они использовали данные Cluster и Swarm вместе с измерениями с наземных инструментов для изучения связи между солнечными бурями, бурными объемными потоками во внутренней магнитосфере и возмущениями в магнитном поле на уровне земли, которые вызывают “ геомагнитно индуцированные токи ” на поверхности Земли и под ней.
Теория заключалась в том, что интенсивные изменения в геомагнитном поле, вызывающие геомагнитно-индуцированные токи, связаны с токами, текущими в направлении магнитного поля, вызванными резкими объемными потоками, которые представляют собой быстрые всплески ионов, обычно движущихся со скоростью более 150 км в секунду. Эти продольные токи связывают ионосферу и магнитосферу и проходят через места скопления и роя. До сих пор эта теория не получила подтверждения.
Малкольм Данлоп из лаборатории Резерфорда Эпплтона в Великобритании объяснил: «Мы использовали пример солнечной бури в 2015 году для нашего исследования. Данные Cluster позволили нам изучить резкие объемные потоки – всплески частиц в хвосте магнитосферы – которые вносят вклад в крупномасштабную конвекцию материала к Земле в период геомагнитной активности и которые связаны с особенностями северного сияния, известными как авроральные стримеры. Данные Swarm показали соответствующие большие возмущения ближе к Земле, связанные с соединением продольных токов из внешних областей, содержащих потоки.
Считается, что магнитное поле в значительной степени создается океаном перегретого закрученного жидкого железа, который составляет внешнее ядро Земли на расстоянии 3000 км под нашими ногами …
«Вместе с другими измерениями, проведенными с поверхности Земли, мы смогли подтвердить, что интенсивные возмущения магнитного поля около Земли связаны с прибытием крупных взрывных потоков дальше в космос».
Менеджер миссии ESA Swarm, Аня Стрёмме, добавила: «Благодаря тому, что обе миссии продлились намного дольше запланированного срока, и, следовательно, обе миссии находятся на орбите одновременно, это позволило нам реализовать эти выводы».
Хотя это научное открытие может показаться несколько академическим, оно приносит обществу реальную пользу.
Солнце омывает нашу планету светом и теплом, чтобы поддерживать жизнь, но оно также бомбардирует нас опасными заряженными частицами солнечного ветра. Эти заряженные частицы могут повредить сети связи и навигационные системы, такие как GPS, и спутники – все из которых мы полагаемся для услуг и информации в нашей повседневной жизни.
Как обсуждается в документе, эти штормы могут повлиять на поверхность и недра Земли, что приведет к отключениям электроэнергии, таким как серьезное отключение электроэнергии, от которого в 1989 году пострадал Квебек в Канаде.
В условиях быстро растущей инфраструктуры как на земле, так и в космосе, которая поддерживает современную жизнь, возрастает потребность в понимании и мониторинге погоды в космосе для принятия соответствующих стратегий смягчения последствий.
Алекси Гловер из Управления космической погоды ЕКА сказал: «Эти новые результаты помогают лучше понять процессы в магнитосфере, которые могут привести к потенциально опасным условиям космической погоды. Понимание этих явлений и их потенциальных последствий необходимо для разработки надежных услуг для конечных пользователей, работающих с потенциально уязвимой инфраструктурой ».
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
