Заредените частици от слънчевия вятър бомбардират Земята непрестанно. Нашата планета обаче не е напълно беззащитна. Тя е обвита в мехур от магнетизъм, наречен магнитосфера, който води началото си от интериора на нашия дом.
Дълго време учените предполагаха, че докато този вятър обдухва Земята, по покрайнините на мехура се образуват поредица от енергийни вълни в плазмата, получени вследствие от взаимодействието между слънчевия вятър и магнитосферата и движещи се в посоката, в която въпросният вятър духа. Сега обаче специалисти се натъкват на нещо наистина изненадващо – някои от генерираните вълни са неподвижни.
В продължение на няколко години космическият физик Мартин Арчър от Имперския колеж в Лондон проучва пределите на земната атмосфера. „Изучаването на границите на която и да е система е ключов проблем – казва той. – Именно така нещата успяват да влязат – енергия, импулс, материя.“
Наскоро Арчър и колегите му откриват, че границата на магнитосферата, наречена магнитопауза, се държи като мембраната на барабан – ако импулс на слънчевия вятър се вреже в нея, се образуват магнитозвукови вълни, които си проправят път през магнитопаузата към полюсите и се отразяват обратно към първоизточника.
Сега, благодарение на данни от мисията THEMIS на NASA, екип от изследователи, ръководен от Арчър, откриват, че освен че отскачат обратно, някои магнитозвукови вълни пътуват в посока, обратна на тази на слънчевия вятър.
Какво се случва, когато тези вълни се натъкнат на насрещния вятър? Според моделите, извършени от изследователите, двете сили достигат до безизходна ситуация – тласъкът на слънчевия вятър убива напора на вълната. Изразходва се огромно количество енергия, но никой не помръдва наникъде.
Анимирана илюстрация на стационарните вълни в магнитопаузата. Източник: Martin Archer/Emmanuel Masongsong/NASA
“Горе-долу същото се случва и когато се опитвате да се изкачвате по ескалатор, движещ се надолу – обяснява Арчър. – Въпреки че полагате големи усилия, изглежда, че въобще не се движите.“
Тези стационарни вълни се задържат по-дълго в земната магнитосфера и потенциално биха могли да оказват по-значителен ефект върху ускорението на частиците (което от своя страна засяга нашата планета). Знаем, че плазмените вълни имат ускорителен ефект върху електроните, които могат да „сърфират“ по тях досущ като сърфист, използващ морските вълни, за да набира скорост.
Частиците, които се ускоряват по магнитното поле към полюсите, са отговорни за великолепните сияния, които озаряват небето (както и за комуникационните проблеми в йоносферата).
Радиационните пояси на Земята, ограничени от магнитосферата, също могат да бъдат засегнати. Ще бъдат нужни още изследвания, за да разберем какви ефекти оказват стационарните вълни върху ускорението на частиците.
Изследването е публикувано в Nature Communications.
Източник: Science Alert
