В магнитном поле Земли обнаружена воронка

Квартет спутников группы Cluster (ESA) обнаружил в магнитном поле Земли необычную вихревую структуру, напоминающую гигантскую воронку. 

Эта структура, как предполагается, образуется в результате спонтанных изменений конфигурации магнитного поля, сообщает ESA. В космическом пространстве области магнитного поля ведут себя как большие магнитные пузыри, каждый из которых содержит наэлектризованный газ (плазму). Когда эти образования встречаются друг с другом, их магнитные поля могут разрушаться и соединяться, формируя более устойчивую магнитную конфигурацию. При взаимодействии магнитных полей происходят выбросы заряженных частиц и разогрев плазмы. 

В самом центре этого процесса находится трехмерная область, которую ученые называют нулевой зоной. До сих пор эту зону нельзя было обнаружить экспериментально, поскольку для этого необходимо производить наблюдения одновременно - по крайней мере, с четырех пунктов. Не существовало даже теоретической модели, описывающей форму и размеры этой структуры. 

15 сентября 2001 года четыре космических аппарата Cluster находились над ночной стороной Земли. Спутники выстроились по квадрату с расстоянием относительно друг друга около 1 тыс. км. Пролетая через магнитный шлейф Земли, спутники окружили одну из предполагаемых нулевых зон. 

Тщательный анализ данных, переданных на Землю, был произведен международной командой ученых во главе с доктором Ксайо (C. Xiao) из Китайской академии наук. Результаты вызвали всеобщее удивление - было обнаружено, что нулевая зона имеет сложную вихревую структуру, напоминающую воронку. Ее размеры составляют порядка 500 км в поперечнике. 

Процессы взаимодействия магнитных полей считаются одними из самых фундаментальных во Вселенной. Они, как предполагается, вызывают потоки радиации, исходящие из окрестностей удаленных черных дыр, и мощные вспышки на Солнце, при которых выделяется больше энергии, чем при взрыве миллиарда атомных бомб. 

Колебания магнитного поля на дневной стороне Земли позволяют солнечному ветру проникать в ионосферу, вызывая специфическое явление, называемое «протонным сиянием». 

Исследование причин, вызывающих нестабильность магнитных полей имеет также большое значение для ядерной энергетики. В ядерных реакторах токамак спонтанные изменения конфигурации магнитного поля приводят к неуправляемости процесса. Возможно, новая информация поможет создать реакторы, лишенные этого недостатка. 

Пока обнаружена только одна магнитная нулевая зона, но ученые продолжают поиски аналогичных областей. Пока остается неизвестным, насколько часто подобные процессы происходят в магнитосфере Земли.