Космические зонды пересекли границу столкновения силовых линий нашей планеты и СолнцаЧетыре аппарата MMS, созданные в рамках проекта НАСА по исследованию магнитосферы, впервые подробно изучили явление, которое называется магнитное пересоединение.
Им удалось опытным путём исследовать процесс, который управляет космической погодой и геомагнитными бурями. В прошлом октябре все четыре зонда пересекли границу, где силовые линии нашей планеты сталкиваются с силовыми линиями Солнца.

Что такое магнитосфера, и почему важно исследовать её

Магнитосфера (М.) существует для того, чтобы не допустить проникновения вредного солнечного излучения на поверхность Земли. Это своего рода пузырь, простирающийся на расстояние до 12 земных радиусов со стороны Солнца, и до 25 с ночной стороны, где М. имеет длинный «хвост», простирающийся на неопределённое расстояние.

Магнитосферой, кроме нашей планеты, обладают все газовые гиганты Солнечной системы. Магнитосферу создают линии магнитного поля, которые простираются в космос от Земли. Когда они сталкиваются с другими, имеющими отличную ориентацию (например, с солнечными), происходит явление, названное магнитное пересоединение – силовые линии Солнца изменяют своё направление, перестают быть связанными с нашей звездой и полностью подчиняются законам движения линий Земли.

В системе нашей планеты этот процесс играет ключевую роль в возникновении геомагнитных бурь, которые влияют на навигационные, телекоммуникационные системы, расположенные в космосе и на земле.

Геомагнитные бури могут стать причиной выхода из строя энергетических систем и спутников. Они также являются причиной возникновения полярного сияния в Северном и Южном полушарии. Понимание физики этого процесса однозначно позволит избежать разрушительных последствий и более точно прогнозировать космическую погоду.

Что выявили спутники

Четыре спутника MMS начали свой полёт в марте 2015 года. После вывода на расчётную орбиту они расположились в форме пирамиды, где каждый аппарат является вершиной.

Расстояние между ними может меняться, но не может превышать 10 км. Такое расположение позволяет создать 3D-карту магнитного пересоединения и отслеживать все перемещения элементарных частиц (протонов, электронов) в пирамиде.

MMS совершили более 4000 пересечений границ М., собирая информацию о магнитных полях и перемещении элементарных частиц. Первое исследование магнитного пересоединения происходило на дневной стороне Земли (то есть расположенной перед Солнцем). Здесь удалось зафиксировать, что данное явление не всегда происходит при столкновении силовых линий.

Иногда этого не наблюдается вообще. Пересоединение также происходит на ночной стороне, вследствие чего возникает полярное сияние. Вторая часть полета будет направлена на изучение именно этих процессов.