Ученые из Сибирского федерального университета вместе с командой исследователей разработали метод, раскрывающий механизм возникновения магнитных бурь на Земле, сообщает РИА Новости.
На основе данных, полученных от искусственных спутников, они создали новый математический алгоритм, который позволяет предсказать нарушения в магнитном поле планеты, вызванные солнечным ветром. Эти научные достижения были опубликованы в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
Солнце постоянно выбрасывает заряженные частицы — ионы, протоны и электроны, которые распространяются по всем направлениям, образуя так называемый солнечный ветер. Скорость этого потока частиц варьируется от 500 до 600 км/с. При приближении к Земле солнечный ветер сталкивается с ее магнитным полем, что приводит к замедлению частиц, объясняют исследователи из Сибирского федерального университета (СФУ).
По словам ученых, земная магнитосфера имеет сложное строение и вытягивается в сторону потока частиц, исходящего от Солнца. Однако иногда в этом барьере возникают разрывы, через которые солнечные частицы проникают в магнитосферу, вызывая значительные магнитные бури на поверхности Земли.
Для выявления причин появления таких разрывов необходимо глубокое понимание процессов, происходящих перед границей магнитосферы, где останавливается солнечный ветер.
Команда специалистов из СФУ и Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработала математическую модель для прогнозирования магнитных и электрических процессов, происходящих перед магнитосферой Земли.
Эксперты смогли математически смоделировать влияние солнечного ветра на границу магнитосферы, а также распределение межпланетного магнитного поля солнечного происхождения вокруг этой границы (при создании модели использовались данные с искусственных спутников Земли с 1995 по 2022 год, находящиеся в открытом доступе).
«Столь обширная база данных позволила выявить такие интересные фундаментальные закономерности, как существенное усиление межпланетного магнитного поля перед границей магнитосферы, а также значительные смещения самой границы в зависимости от направления принесенного солнечного магнитного поля», — пояснил профессор кафедры прикладной механики СФУ Николай Еркаев.
Он уточнил, что основным фактором является именно направление межпланетного магнитного поля по отношению к земному.
«Если направления магнитных полей противоположны, то граница магнитосферы частично приоткрывается, и возникает та самая брешь, через которую проникают электрические токи и энергичные заряженные частицы внутрь магнитосферы», — отметил Еркаев.