По данным нового исследования Лондонского университета королевы Марии, магнитный щит Земли гудит, как барабан, когда на него воздействуют сильные импульсы.
Когда импульс достигает внешней границы щита, известной как магнитопауза, по его поверхности распространяются волны, которые затем отражаются обратно, когда они приближаются к магнитным полюсам.
Интерференция исходной и отраженной волн приводит к модели стоячей волны, в которой определенные точки кажутся неподвижными, в то время как другие колеблются взад и вперед. Барабан резонирует точно так же, как и при ударе.
Это исследование, опубликованное в Nature Communications, описывает первый случай наблюдения этого эффекта после того, как он был теоретически предложен 45 лет назад.
Движения магнитопаузы важны для управления потоком энергии в нашей космической среде с широким спектром воздействия на космическую погоду, поэтому явления из космоса могут потенциально повредить такие технологии, как электрические сети, GPS и даже пассажирские авиалинии.
Открытие того, что граница перемещается таким образом, проливает свет на потенциальные глобальные последствия, которые ранее не рассматривались.
Доктор Мартин Арчер, космический физик Лондонского университета королевы Марии и ведущий автор статьи, сказал: «Были предположения, что эти барабанные вибрации могут вообще не возникать, учитывая отсутствие доказательств того, что 45 лет с тех пор, как они были предложены. Другая возможность заключалась в том, что их очень трудно окончательно обнаружить.
Магнитный щит Земли постоянно подвергается турбулентности, поэтому мы подумали, что явное доказательство предполагаемых гулких вибраций может потребовать одного резкого удара импульса. Вам также понадобится много спутников в нужных местах во время этого события, чтобы можно было исключить другие известные звуки или резонансы. Событие в статье поставило все эти довольно строгие рамки, и, наконец, мы показали естественную реакцию границы».
Исследователи использовали наблюдения с пяти спутников НАСА THEMIS, когда они были идеально расположены, когда мощная изолированная плазменная струя врезалась в магнитопаузу. Зонды смогли обнаружить колебания границы и результирующие звуки внутри магнитного щита Земли, что согласуется с теорией и дает исследователям возможность исключить все другие возможные объяснения.
Многие импульсы, которые могут воздействовать на наш магнитный щит, исходят от солнечного ветра, заряженных частиц в форме плазмы, которые постоянно сдуваются с Солнца, или являются результатом сложного взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли, как это было технически в случае с этим событием.
Взаимодействие магнитного поля Земли с солнечным ветром образует магнитный щит вокруг планеты, ограниченный магнитопаузой, который защищает нас от большей части излучения, присутствующего в космосе.
Другие планеты, такие как Меркурий, Юпитер и Сатурн, также имеют подобные магнитные экраны, и поэтому такие же барабанные вибрации могут быть возможны в других местах.
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, как часто вибрации возникают на Земле и существуют ли они и на других планетах. Их последствия также нуждаются в дальнейшем изучении с помощью спутниковых и наземных наблюдений.
- Видео с анимационным объяснением выводов:
- Дополнительное видео, в котором доктор Арчер подробно объясняет открытие: