МОСКВА, 26 июня. /ТАСС/. Самая мощная за последние два десятилетия магнитная буря, поразившая Землю в мае 2024 года, помогла японским физикам обнаружить, что так называемый кольцевой ток, подавляющий "магнитный щит" Земли во время геомагнитных бурь, порождается частицами земного, а не солнечного происхождения. Это разрешило многолетний спор о природе этого тока, сообщила пресс-служба Университета Нагойи.
"Мощнейшие магнитные бури сопровождаются резким усилением кольцевого тока в околоземной среде. Мы впервые проследили за движением ионов, порождающих кольцевой ток, и переменами в свойствах солнечного ветра во время столь мощной магнитной бури. Эти наблюдения дали однозначный результат - 85% частиц, связанных с кольцевым током, носило однозначно земное происхождение", - заявил доцент Университета Нагойи (Япония) Наритоси Китамура, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как объясняют Китамура и его коллеги, кольцевой ток представляет собой широкий пояс из заряженных частиц, который вращается вокруг экватора Земли по часовой стрелке и расположен на высоте в 19-51 тыс. км. от ее поверхности. Эти частицы порождают мощное магнитное поле, которое ослабляет его земного "соседа" во время вспышек солнечной активности, а также способствует образованию опасных наведенных токов в трубопроводах и линиях электропередач.
Ученых давно интересует то, как много частиц попадает в этот пояс из атмосферы Земли, а какая его часть состоит из ионов солнечного ветра, однако за последние десятилетия точного ответа на этот вопрос не было получено. Японские физики получили ответ на этот вопрос благодаря тому, что 10-11 мая 2024 года, когда на Солнце произошла серия рекордно мощных вспышек, зонд "Арасэ" находился в идеальной точке на орбите для наблюдений за столкновениями выбросов солнечной плазмы с магнитным полем планеты.
Данное стечение обстоятельств позволило физикам проследить за тем, как менялась типичная масса и энергия ионов в магнитосфере после начала магнитной бури, и сопоставить эти изменения с тем, как менялась сила магнитного поля и свойства солнечного ветра. Эти замеры показали, что даже во время пика солнечной активности, когда внутренняя часть магнитосферы уменьшилась на 80%, ключевую роль в формировании кольцевого тока играли тяжелые ионы из атмосферы Земли.
Как отмечают Китамура и его коллеги, данное открытие указывает на необходимость запуска новых орбитальных миссий, которые позволят ученым впервые изучить обмен частицами между ионосферой и магнитосферой. Эти сведения, в свою очередь, позволят физикам более точно прогнозировать то, как перемены в составе и поведении ионосферы будут влиять на мощность последующих геомагнитных бурь, а также оценивать их последствия для земной и орбитальной инфраструктуры.
О магнитной буре
Мощнейшая за последние два десятка лет магнитная буря возникла на Земле 10 мая 2024 года после серии из нескольких вспышек класса Х и M на поверхности Солнца. Ночью 11 мая геомагнитная буря достигла уровня мощности G5, что стало первым подобным случаем с августа 2005 года. В результате этого вспышки северного сияния были зафиксированы не только в умеренных широтах, но и в тропических регионах Земли, также буря вызвала серьезные сбои в работе навигационных и телекоммуникационных систем.