Что выяснили ученые?
Магнитосфера – это область космоса, где доминирует влияние магнитного поля Земли. Ранее исследователи считали, что электрическое поле внутри нее движется от положительно заряженной утренней стороны планеты к отрицательно заряженной вечерней. Но недавние спутниковые измерения выявили обратное: утренняя сторона имеет отрицательный заряд, а вечерняя – положительный, пишет 24 Канал со ссылкой на SciTechDaily.
Смотрите также Пояс астероидов медленно исчезает: почему так происходит и что это значит для Земли
Это открытие заставило ученых из Киотского, Нагойского и университета Кюсю провести более глубокое моделирование процессов в околоземном пространстве. Используя магнитогидродинамические симуляции, они воссоздали поток солнечного ветра, чтобы проверить, как плазма взаимодействует с магнитным полем Земли. Модели подтвердили новые наблюдения: заряженность сторон действительно оказалась противоположной, хотя эта закономерность не является одинаковой во всех регионах.
В полярных областях полярность осталась привычной, однако в более широких экваториальных регионах она полностью меняется. Это противоречит традиционной теории, по которой распределение заряда должно быть одинаковым.
Эта схема показывает взаимосвязь между распределением заряда (зарядом), электрической силой и потоком плазмы (конвекцией) вблизи экваториальной плоскости магнитосферы / Фото KyotoU / Ebihara lab
Как объясняет исследователь Юсуке Эбихара из Киотского университета, причина заключается в движении плазмы. Магнитная энергия, поступающая от Солнца, движется по часовой стрелке на стороне сумерек и направляется к полярным областям. Между тем магнитное поле Земли направлено от Южного полушария к Северному, т.е. вверх у экватора и вниз вблизи полюсов. Из-за этого относительная ориентация движения плазмы и магнитного поля меняется между регионами, что и обуславливает противоположную заряженность.
Электрическая сила и распределение заряда являются следствиями, а не причинами движения плазмы,
– подчеркивает Эбихара.
Поток плазмы, или конвекция, определяет многие явления в космической среде. Обнаруженная закономерность помогает лучше понять, как энергия Солнца влияет на геомагнитные бури и радиационные пояса, содержащие частицы, которые движутся почти со скоростью света.
Это исследование, опубликовано в JGR Space Physics, открывает новые возможности для анализа больших потоков плазмы в космосе и объясняет процессы, происходящие вокруг намагниченных планет, таких как Юпитер и Сатурн.