Оказывается, электрическое поле вокруг Земли устроено совершенно не так, как считалось более полувека: заряды в магнитосфере нашей планеты распределены с точностью до наоборот по сравнению с классической теорией, и специалисты лишь теперь выяснили причину этого — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор новостей
Магнитосфера — это огромный магнитный «пузырь» вокруг Земли, который защищает нас от разрушительного действия солнечного ветра и космической радиации. Внутри этого пузыря существует электрическое поле, направленное от утренней стороны планеты к вечерней. Это поле играет ключевую роль в геомагнитных возмущениях, включая магнитные бури, которые могут выводить из строя спутники и нарушать связь.
Долгое время ученые полагали, что утренняя сторона магнитосферы заряжена положительно, а вечерняя — отрицательно, поскольку электрические силы движутся от плюса к минусу. Однако недавние спутниковые измерения показали прямо противоположную картину: утренняя сторона оказалась заряженной отрицательно, а вечерняя — положительно.
Чтобы разобраться в этой загадке, ученые из японских университетов Киото, Нагоя и Кюсю провели масштабное компьютерное моделирование околоземного пространства. Они воссоздали условия взаимодействия солнечного ветра — потока заряженных частиц от Солнца — с магнитным полем Земли. Результаты полностью подтвердили спутниковые наблюдения, но выявили одну, еще более интересную деталь: распределение зарядов оказалось разным в полярных областях и у экватора.
«В традиционной теории полярность заряда в экваториальной плоскости и над полярными областями должна быть одинаковой. Почему же мы видим противоположные полярности между этими регионами? Это можно объяснить движением плазмы», — поясняет руководитель исследования, профессор Киотского университета Юсуке Эбихара.
Разгадка кроется в сложной «хореографии» движения заряженных частиц. Когда магнитная энергия от Солнца входит в магнитное поле Земли, она движется по часовой стрелке на вечерней стороне планеты и направляется к полюсам. При этом силовые линии магнитного поля Земли идут от Южного полушария к Северному — вверх у экватора и вниз у полюсов. Это противоположное направление между магнитным полем и потоком плазмы приводит к инверсии распределения зарядов между регионами.
«Электрическая сила и распределение заряда — это результаты, а не причины движения плазмы», — подчеркивает Эбихара. Это открытие меняет фундаментальное понимание электрических процессов в околоземном пространстве.
Новое знание поможет лучше предсказывать космическую погоду и защищать спутники от геомагнитных бурь. Кроме того, уже понятно, что похожие процессы происходят вокруг других планет, располагающих магнитным полем, в том числе, вокруг Юпитера и Сатурна, так что открытие расширяет понимание планетарных магнитосфер всей Солнечной системы.
Ранее ученые обнаружили таинственную силу, которая формирует солнечный ветер.
