Магнитосфера Земли, выполняющая роль естественного щита от солнечного ветра и космического излучения, вновь преподнесла учёным сюрприз. Группа исследователей под руководством Эмили Макдугалл из Университета Нью-Гэмпшира зафиксировала редкое явление — так называемое магнитное переключение, или «зигзаг» в магнитосфере, сообщает журнал Geophysical Research. Это первый случай, когда подобное наблюдение было сделано вблизи Земли.
Открытие стало возможным благодаря миссии НАСА «Магнитосферная многомасштабная миссия» (MMS), в рамках которой четыре беспилотных аппарата почти десять лет исследовали взаимодействие земного магнитного поля с солнечным. Главным направлением работы Макдугалл стало изучение процессов магнитного пересоединения — явления, при котором линии магнитного поля Солнца и Земли соприкасаются и высвобождают огромные объёмы энергии. Именно такие процессы вызывают, в частности, полярные сияния.
Учёные обнаружили так называемый обратный перегиб (switchback) — структуру в форме изгиба, где потоки плазмы меняют направление. Ранее подобные явления фиксировались лишь вблизи Солнца при помощи зонда Parker Solar Probe, но никогда — в непосредственной окрестности нашей планеты.
Зигзаг был найден в магнитооболочке — слое, где солнечный ветер сталкивается с магнитосферой Земли. Внутри него приборы MMS зафиксировали потоки высокоэнергетических электронов, вероятно, вышедших из магнитного поля Земли с южной стороны, обращённой к Солнцу. Здесь же наблюдалось перемешивание земной и солнечной плазмы.
По данным НАСА, миссия MMS намерена продолжить работу в этом направлении. Исследователи рассчитывают уточнить, при каких условиях формируются такие энергетические возмущения и как они могут влиять на геомагнитную активность. Подобные события способны вызывать сильные магнитные бури, нарушающие работу радиосвязи, энергосетей и спутников, а также представлять риск для космонавтов.
Открытие Макдугалл имеет важное значение — теперь изучать процессы пересоединения можно гораздо ближе к Земле, что позволит точнее прогнозировать их последствия и разработать меры защиты от возможных воздействий на технические системы.
