|
Загадка магнитного поля Земли
|
|
|
|
Благодаря движению железа и никеля во внешнем ядре нашей планеты Земля, по сути, представляет собой гигантскую динамо—машину, непрерывно создающую магнитное поле, которое образует ядро магнитосферы - защитный пузырь, защищающий жизнь от различных радиационных опасностей космоса. Одна из особенностей магнитосферы заключается в том, что она содержит так называемую полярность заряда, при которой “утренняя сторона” заряжена положительно, а “вечерняя сторона” - наоборот. Это создает электрическое поле, которое может оказывать сильное влияние на геомагнитные возмущения, такие как солнечные бури.
|
|
|
|
Однако традиционное представление об этой глобальной полярности положительного и отрицательного зарядов оказывается более сложным, чем мы первоначально думали. Согласно новым данным спутниковых наблюдений, на самом деле верно обратное представление — по крайней мере, в районе экватора. В новом исследовании, опубликованном в журнале JGR Space Physics, группа японских ученых (из Киотского университета, Университета Нагои и Университета Кюсю) обнаружила, что вблизи экватора утренняя сторона магнитосферы отрицательная, а вечерняя - положительная. Однако вблизи полюсов магнитосфера соответствует первоначальному представлению ученых о зависимости заряда от полярности.
|
|
|
|
Чтобы более внимательно изучить это несоответствие, ученые использовали крупномасштабное магнитогидродинамическое (МГД) моделирование для воссоздания околоземного пространства. Затем они смоделировали поток солнечного ветра и обнаружили, что результаты моделирования совпадают с новыми спутниковыми данными. Но что именно вызывает это широтное изменение полярности заряда?
|
|
|
|
|
|
|
“Согласно общепринятой теории, полярность заряда в экваториальной плоскости и над полярными областями должна быть одинаковой. Почему же тогда мы видим противоположные полярности между этими областями?” - Сказал Юсуке Эбихара из Киотского университета в заявлении для прессы. “На самом деле это можно объяснить движением плазмы”.
|
|
|
|
Чтобы понять роль плазмы в этой загадке, вам нужно знать о линиях магнитного поля Земли. Эти невидимые линии движутся непрерывными петлями и расположены почти вертикально на магнитных полюсах планеты. Когда магнитная энергия Солнца (или плазма) попадает в магнитосферу, она движется по часовой стрелке на сумеречной стороне планеты, направляясь к полюсам. Однако силовые линии магнитного поля направлены в противоположных направлениях, и именно эти противоположные силы создают разную полярность в разных областях магнитосферы. “Электрическая сила и распределение заряда являются результатами, а не причинами движения плазмы”, - сказал Эбихара в заявлении для прессы.
|
|
|
|
Это открытие не только дает ценную информацию об условиях в околоземном пространстве, особенно во время солнечных бурь (которые становятся все более частыми), но и дает нам представление о магнитных условиях, окружающих другие планеты, такие как Юпитер и Сатурн.
|
|
|
|
Это исследование также показывает, что нам предстоит еще многое узнать о динамических магнитных условиях, окружающих Землю. Только в прошлом году НАСА объявило об открытии совершенно нового глобального амбиполярного электрического поля, которое, по утверждению агентства, является таким же фундаментальным, как магнитное и гравитационное поля Земли.
|
|
|
|
Источник
|
