Российские ученые установили роль плазмосферы в защите Земли от солнечного ветра
Ученые из Института солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Японии установили роль, которую играет плазмосфера Земли в сложных взаимоотношениях магнитного поля планеты с солнечным ветром. Детали того, как именно действует этот земной «щит», исследователи опубликовали в научном журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Солнечный ветер — поток ионизированных частиц, испускаемый единственной звездой Солнечной системы — известен исследователям давно и неплохо изучен. Добираясь до Земли, он вызывает широкий круг явлений — от магнитных бурь до полярных сияний. Но многие вещи до сих пор оставались неясными. Например, где именно солнечный ветер, от которого до нашей планеты долетают лишь небольшие «обрывки», задерживается земной магнитосферой.
Российские ученые, похоже, нашли ответ на этот вопрос: барьером выступает плазмосфера Земли — нижний слой обширной области магнитных полей. Именно она не позволяет распространяться ультранизкочастотным волнам (УНЧ — частоты ниже 1 Гц), которые являются порождением солнечного ветра и сопровождают магнитные бури. Хотя кое-какие частицы плазмосферы все же достигают поверхности планеты или спутников, вызывая их сбои.
Но во время бурь солнечный ветер добирается до самого «дна» магнитосферы, оказываясь на высоте до 1 000 километров над земной поверхностью. Здесь тяжелые частицы Солнца встречают не менее тяжелые частицы плазмосферы. Они «прижимаются» давлением ветра к поверхности Земли, но, в отличие от того, что творится в верхних слоях, не пускают его дальше. Благодаря плазмосфере даже во время сильных бурь УНЧ-волны не могут достигнуть не то что жителей городов, но и МКС.
«Концентрация частиц на границе плазмосферы падает, но там накапливаются особо тяжелые частицы. Поскольку плотность является произведением массы на концентрацию, она может быть высокой даже у разреженной среды. А частота УНЧ-волны (как и любой другой) зависит именно от плотности среды, в которой она распространяется», — объяснил механизм один из авторов исследования, ученый Института солнечно-земной физики СО РАН Александр Рубцов.
Теперь же, как отмечают исследователи, «понимание того, в каких областях пространства работают волны, создаваемые при действии солнечного ветра на магнитосферу Земли, поможет предсказывать повышение интенсивности потоков заряженных частиц, которые могут влиять на работу космических аппаратов». А значит, работы в данной области будут продолжаться.
