Энергия солнечного ветра перенаправляется на Северный полюс, что удивило ученых

Используя информацию спутниковой группировки ESA Swarm, ученые сделали открытие о том, как энергия, генерируемая электрически заряженными частицами в солнечном ветре, течет в атмосферу Земли - удивительно, что больше ее направляется к северному магнитному полюсу, чем к южному магнитному полюсу.

Солнце омывает нашу планету светом и теплом, чтобы поддерживать жизнь, но оно также бомбардирует нас опасными заряженными частицами солнечного ветра. Эти заряженные частицы могут повредить сети связи, навигационные системы, такие как GPS и спутники. Сильные солнечные бури могут даже вызвать перебои в подаче электроэнергии, такие как сильное отключение электроэнергии, которое произошло в Квебеке в Канаде в 1989 году.

Наше магнитное поле в значительной степени защищает нас от этого нападения. Когда мы входим в солнечный минимум, магнитное поле Земли ослабевает, поэтому мы можем ожидать, что любые солнечные бури будут иметь гораздо большее влияние. И исследования показывают, что они могут быть более распространенными, чем это часто думают: предупреждение из истории: событие Кэррингтона не было уникальным.

На севере космическая погода может быть хуже. Магнитное поле Земли, создаваемое в основном океаном перегретого кружащегося жидкого железа, составляющего внешнее ядро ​​на глубине около 3000 км под нашими ногами, похоже на огромный пузырь, защищающий нас от космического излучения и переносимых заряженных частиц. мощными ветрами, которые избегают гравитационного притяжения Солнца и пронизывают всю Солнечную систему.

Подобно стержневому магниту, магнитное поле Земли на поверхности определяется северным и южным полюсами, которые свободно совпадают с осью вращения.

Полярные сияния наглядно демонстрируют последствия взаимодействия заряженных частиц Солнца с магнитным полем Земли.

До сих пор предполагалось, что одинаковое количество электромагнитной энергии достигнет обоих полушарий. Однако статья, опубликованная в Nature Communications, описывает, как исследование, проведенное учеными из Университета Альберты в Канаде, использовало данные миссии ESA Swarm, чтобы неожиданно обнаружить, что электромагнитная энергия, переносимая космической погодой, явно предпочитает север.

Эти новые результаты предполагают, что магнитное поле не только защищает Землю от падающего солнечного излучения, но и активно контролирует распределение и передачу энергии в верхние слои атмосферы .

Ведущий автор статьи Иван Пахотинкоторый проводит это исследование в рамках программы «Братство живой планеты» ЕКА, объясняет: «Поскольку южный магнитный полюс находится дальше от оси вращения Земли, чем северный магнитный полюс, асимметрия налагается на то, сколько энергии проходит вниз к Земле в север и юг. Кажется, существует дифференциальное отражение электромагнитных плазменных волн, известных как волны Альфвена.

«Мы еще не уверены, каковы могут быть эффекты этой асимметрии, но она также может указывать на возможную асимметрию космической погоды и, возможно, также между Северным сиянием на юге и Северным сиянием на севере. Наши результаты также предполагают, что динамика химического состава верхних слоев атмосферы может варьироваться между полушариями, особенно во время сильной геомагнитной активности».

Ян Манн из Университета Альберты: «Активность Солнца, такая как массовые выбросы плазмы, может иметь потенциально серьезные последствия для нашего современного образа жизни. Поэтому изучение физики, лежащей в основе космической погоды, и сложностей нашего магнитного поля очень важны для создания систем раннего предупреждения и проектирования электрических сетей, более способных противостоять возмущениям, которые бросает в нас Солнце

Нам повезло, что у нас есть три спутника Swarm ЕКА на орбите, собирающие ключевую информацию, которая имеет жизненно важное значение не только для наших научных исследований, но может также привести к некоторым очень практичным решениям в нашей повседневной жизни».

На орбите с 2013 года летают три идентичных спутника Swarm, которые собирают информацию о том, как наше магнитное поле защищает нас от опасных частиц солнечного ветра и о том, как это поле генерируется, как оно изменяется и как изменяется положение магнитного севера.