30 июня Земля будет пересекать гелиосферный токовый щит

Земля собирается пересечь складку в гелиосферном токовом щите - огромной волнистой структуре в межпланетном пространстве, разделяющей участки с противоположной магнитной полярностью. Это пересечение, называемое "пересечением границы солнечного сектора", ожидается 30 июня и может вызвать повышенную геомагнитную активность в районе полюсов Земли.

Гелиосферный токовый щит разделяет области солнечного ветра, где магнитное поле направлено к Солнцу или от него. Сложная структура поля в фотосфере упрощается с увеличением высоты в короне, пока одна линия не разделит две полярности на расстоянии около 2,5 солнечных радиусов. Эта линия вытягивается радиально ускоряющимся солнечным ветром, образуя поверхность, подобную той, что показана на этом упрощенном изображении. Поверхность изогнута, потому что лежащий в ее основе магнитный рисунок вращается вместе с Солнцем каждые 27 дней.

Для того чтобы материал вблизи токового листа, движущийся со скоростью 400 км/с в солнечном ветре, достиг орбиты Юпитера, как показано здесь, потребуется около 3 недель. В действительности поверхность становится все более искаженной из-за вариаций скорости солнечного ветра вдоль поверхности и других динамических эффектов, действующих в межпланетной среде.

Форма токового щита обычно изменяется медленно - в течение месяцев - по мере того, как крупномасштабная структура поля Солнца меняется в ответ на возникновение и распад солнечных активных областей. Корональные выбросы массы часто временно нарушают фоновую картину, но иногда изменения носят постоянный характер.

В течение большей части солнечного цикла источник гелиосферного токового щита напоминает слегка наклоненный диполь с различной степенью искажения квадруполя. Вблизи солнечного максимума полярный диполь распадается, оставляя гораздо более сложную структуру. На этом рисунке показан гелиосферный токовый щит, как он может выглядеть во время восходящей фазы цикла, когда дипольные и квадрупольные компоненты уравновешены; в этот момент нейтральная линия у основания щита напоминает шов на бейсбольном мяче.

Профессор Джон М. Уилкокс был одним из первооткрывателей гелиосферного токового листа и много сделал для развития нашего понимания этого явления в 1960-х и 1970-х годах. Он работал с художником НАСА Вернером Хайлем над созданием этого рисунка, впервые опубликованного в журнале Science в 1980 году. Более раннее 3D-изображение HCS появилось в 1976 году в статье Л. Свальгаарда и Дж.М. Уилкокса в журнале Nature. Форма этого изображения была получена из наблюдений за короной и солнечным ветром, а также на основе моделей коронального поля, созданных бывшим студентом Уилкокса Кеном Шаттеном.