Загадка магнітних бур: нові відкриття допомагають прогнозувати космічну погоду

Дослідники застосували рентгенівське випромінювання, щоб з’ясувати, як змінюється магнітне поле Землі на великій відстані від планети. Їхні спостереження свідчать, що розірвані силові лінії поля знову з’єднуються у відкритому космосі.

Про це йдеться у матеріалі universemagazine.

Захисне поле Землі

Земна магнітосфера діє як бар’єр, який захищає планету від потоку заряджених частинок сонячного вітру. Цей захисний щит оберігає як атмосферу, так і технології, особливо супутники, що забезпечують зв’язок і навігацію.

Проте, магнітосфера не є абсолютно непроникною. Під час потужних спалахів сонячної активності відбувається процес, відомий як магнітне перез’єднання. Він тимчасово порушує захисний бар’єр і викликає значні енергетичні збурення. У світлі зростання активності людини в космосі, здатність передбачити такі явища стає надзвичайно важливою.

Як оцінити ці процеси?

Основний параметр для вивчення — швидкість перез’єднання, що показує, наскільки ефективно магнітне поле вивільняє енергію. Протягом багатьох років науковці намагались оцінити цей показник різними способами, включаючи польоти космічних апаратів крізь активні області та спостереження сонячних спалахів із Землі.

Втім, ці методи давали лише обмежене уявлення — локальні дані, що не відображають повної картини. Залишається виклик: знайти спосіб зв’язати локальні спостереження з глобальними процесами.

Інноваційний підхід з Японії

Під керівництвом доцента Йосуке Мацумото з Університету Чіба японські науковці запропонували нову методику — застосування м’якого рентгенівського випромінювання для аналізу перез’єднання магнітних ліній. Це випромінювання виникає, коли іони сонячного вітру стикаються з нейтральними атомами водню, що походять із земної атмосфери.

Науковці запропонували вимірювати інтенсивність цього випромінювання на великій відстані, зокрема, з орбіти навколо Місяця — саме там планується запуск супутника GEO-X для рентгенівського картографування магнітосфери.

Результати моделювання

За допомогою «суперкомп’ютера» було створено докладні симуляції, які об’єднали магнітогідродинамічну модель магнітосфери та модель рентгенівського випромінювання. Аналіз показав, що найяскравіші ділянки формують кутові структури, які відображають геометрію зони перез’єднання. За цими кутами вдалось оцінити глобальну швидкість процесу — приблизно 0,13, що відповідає теоретичним даним.

Чому це важливо?

Цей підхід відкриває шлях до нового способу моніторингу космічної погоди. Надійне передбачення сонячної активності дозволить краще захищати космічні місії, астронавтів і супутникову інфраструктуру.

З огляду на зростання космічної діяльності, нова методика може стати ключовим інструментом для забезпечення безпеки в епоху активного освоєння космосу.

Цікаво, що 41 тис. років тому магнітне поле Землі майже зникло. А нещодавно нове дослідження науковців показало, яким чином це могло вплинути на людей.

Читайте також

• Новонароджена планета змінює космос навколо себе: астрономи зафіксували унікальне явище (фото)

• Астрономи вперше виявили компаньйона однієї найяскравіших зірок нічного неба Землі

• Коли загине наша Сонячна система: вчені розповіли