Механизм возникновения магнитных бурь на Земле открыли специалисты СФУ в составе научного коллектива. Новый математический инструмент, созданный на основе статистических данных с искусственных спутников нашей планеты, позволяет предсказать возмущения магнитного поля, вызываемые солнечным ветром.
Солнце непрерывно излучает заряженные частицы (ионы, протоны, электроны), которые разлетаются от него во все стороны. Это явление называется солнечным ветром, скорость которого достигает 500-600 км/с. Подлетая к Земле, частицы солнечного ветра натыкаются на препятствие в виде магнитного поля (магнитосферы планеты) и тормозятся, рассказали ученые Сибирского федерального университета.
Они пояснили, что магнитосфера нашей планеты имеет сложную форму, вытянутую в направлении движения потока заряженных частиц от центра Солнечной системы. Но в этой стенке время от времени появляются бреши, через которые заряженные частицы прорываются внутрь магнитосферы и вызывают сильные возмущения магнитного поля (магнитные бури) на Земле.
Чтобы понять причину возникновения таких брешей, нужно иметь детальное представление о том, что происходит перед границей магнитосферы, где останавливается солнечный ветер.
Ученые СФУ с коллегами из СПбГУ создали математический инструмент для предсказания магнитных полей и электрических токов перед магнитосферой Земли.
Исследователям удалось математически смоделировать влияние солнечного ветра на границу магнитосферы и распределение межпланетного магнитного поля солнечного происхождения вокруг этой границы. При создании модели использовались данные с искусственных спутников Земли с 1995 по 2022 год, находящиеся в открытом доступе.
«Столь обширная база данных позволила выявить такие интересные фундаментальные закономерности, как значительное усиление межпланетного магнитного поля перед границей магнитосферы, а также сильные смещения самой границы в зависимости от направления принесенного солнечного магнитного поля», — пояснил профессор кафедры прикладной механики СФУ Николай Еркаев.
Специалист уточнил, что ключевую роль играет именно направление межпланетного магнитного поля по отношению к магнитному полю Земли. Если направления магнитных полей противоположны, то граница магнитосферы частично приоткрывается, и возникает та самая брешь, через которую проникают электрические токи и энергичные заряженные частицы внутрь магнитосферы.
Результаты представлены в Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
Российским исследованиям в области влияния солнечного излучения и других факторов космической погоды на околоземное космическое пространство и космическую деятельность также посвящен проект «Автостопом по науке. Сибирский путь», реализующийся при поддержке гранта Министерства науки и высшего образования России.
Фото взяты из открытых источников.