Солнечные вспышки порождают ударную волну и мощный магнитозвуковой импульс

8 октября 2013 г. извержение с поверхности Солнца отправило в космическое пространство сверхзвуковую волну солнечного ветра. Эта ударная волна прошла мимо Меркурия и Венеры, после чего устремилась к Луне и наконец — к Земле. Ударная волна нанесла мощный удар по магнитному полю Земли, вызвав магнитозвуковой импульс над поверхностью планеты.

Двойной КА Van Allen Probes НАСА, обращающийся по орбите вокруг нашей планеты в пределах её радиационных поясов, лежащих внутри магнитосферы Земли, запечатлел эффекты солнечной ударной волны до и после её удара по магнитному полю Земли.


В настоящее время ученые из обсерватории Haystack Массачусетского технологического университета (MIT), Колорадского университета и других научных учреждений проанализировали данные, полученные этими зондами, и выявили внезапный и довольно мощный эффект, наблюдавшийся сразу после столкновения солнечной ударной волны с магнитосферой Земли. Этот эффект состоял в том, что вызванный солнечной ударной волной магнитозвуковой импульс, длившийся лишь 60 секунд, прокатился по радиационным поясам планеты, ускоряя некоторые частицы до сверхвысоких энергий.

«Эти частицы очень легкие, то есть обладают небольшой массой покоя, но они ускорены до ультрарелятивистских скоростей - так называемые «электроны-убийцы» — такие электроны могут без труда пройти насквозь через спутник, — говорит Джон Фостер, помощник директора обсерватории Haystack MIT. — Эти частицы ускоряются, и их число может вырасти в 10 раз всего лишь за одну минуту. Мы наблюдали весь этот процесс от начала до конца, и это просто удивительно».

Согласно представлениям, развитым Фостером и его коллегами, солнечная ударная волна, сталкиваясь с магнитосферой Земли, отражается от неё и возвращается в космос, в то же время порождая в месте столкновения мощный магнитозвуковой импульс. Этот импульс разгоняет низкоэнергетические электроны до энергий порядка 3-4 МэВ и увеличивает таким образом число высокоэнергетических частиц примерно в 10 раз. Импульс воздействует не на все частицы в равной степени — наибольший эффект наблюдается для тех электронов, частота движения которых по орбите вокруг Земли достигает определенного значения, резонансного с частотой магнитозвукового импульса.

Исследование появилось в журнале Journal of Geophysical Research.