Время от времени внезапный импульс энергии в магнитосфере Земли просто прерывается. Что такое геомагнитная суббуря и что она делает?
Хотя мы знаем о них много лет, точный процесс, лежащий в основе геомагнитной суббури, был загадкой ... которую решают с помощью данных таких миссий, как космический корабль ESA Cluster. Земля постоянно омывается входящими листами электронов и протонов - продуктом активного Солнца. Эти высокоэнергетичные частицы являются просто частью солнечных ветров, вытекающих из корональных дыр, и даже мощных взрывов от таких событий, как выбросы корональной массы. По большей части, мы защищены магнитосферой - но иногда немного сбегает и накапливается в хвосте магнитопровода - хранится как заряд батареи. В какой-то момент он освобождается ... и когда это происходит, он перестраивает наши линии магнитного поля. Затем энергия проводит себя вдоль этих линий, как нить накала в лампочке. Когда ватты попали в вентилятор? Ух ты ... У нас полярное сияние!
Это не новая концепция, но никогда не было четкого понимания того, откуда происходят эти геомагнитные бури. Приходят ли они от внезапного отключения электрического тока на расстоянии около 64 000 км от планеты? Или они созданы процессом, называемым магнитным пересоединением, который происходит намного дальше вниз по хвосту магнитопровода, на расстоянии около 125 000 - 200 000 км? Если вы помните наше недавнее исследование альфвеновских волн, то вам известны текущие консенсусные точки в отношении теории пересоединений. Но есть только одна проблема. Альфвенские волны - это медленные двигатели, движущиеся со скоростью повторного соединения около 250 секунд. То, что мы видим, - это событие, которое происходит примерно через 60 секунд после переподключения ... и рождение нового движения. Кинетическая альфвеновская волна (KAW).
«Мы запустили очень простую систему и смоделировали, как событие переподключения высвобождает энергию в плазменный слой заряженных частиц», - сказал Шей. «Мы искали более быстрый механизм распространения сигнала от взрыва, чем волны Альфвена, которые уже получили широкое признание».
В отличие от своего предшественника, который мотивирует ионы и электроны, KAW только возбуждает электрон, перемещая их через плазму с удвоенной скоростью. Посредством моделирования было доказано, что кинетическая волна Альфвена может быть порождена повторным соединением, отойти от взрыва и активировать сияние. Данные были возвращены магнитометром Fluxgate (FGM) и прибором «Электрические поля и волны» (EFW) и найдены Джонатаном Иствудом, научным сотрудником лаборатории Blackett, Имперский колледж Лондона.
«Я обнаружил 18 событий, которые произошли в то время, когда четыре космических корабля летели через хвостовую часть», - сказал доктор Иствуд. «Быстрый сигнал, предсказанный Майклом Шаем, обнаружился в данных кластера, подтверждая теорию о том, что кинетические альфвеновские волны, генерируемые переподключением, быстро возбуждают полярные сияния».
«Это похоже на то, что происходит во время грозы», - добавил он. «Сначала приходит быстро движущаяся вспышка молнии, а спустя некоторое время - более медленные звуковые волны раската грома».
Представь, что ... Исходя из суббури!
Оригинальная история Источник: ESA Science and Technology News. Для дальнейшего чтения: суперальвеновское распространение сигнатур повторного соединения суббурь и поток Пойнтинга.
