Ученые смогут точнее предсказывать космическую погоду
Международный коллектив астрофизиков изучил возникновение ионных дыр в хвосте земной магнитосферы и оценил их влияние на космическую погоду. Они установили, что ионные дыры распространяются наклонно к локальному магнитному полю. Результаты исследования позволят лучше понять физику околоземной плазмы, определяющую космическую погоду в околоземном пространстве и в полярных областях Земли.
Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters. Околоземное пространство заполнено плазмой. Ее поведение влияет на погоду в этом пространстве, другими словами — на космическую погоду. Чтобы предсказать, как она изменится, важно знать, какие волны существуют в плазме и как они себя ведут. Ученые насчитывают более десятка типов различных волн, один из них — уединенные волны с отрицательной полярностью, или ионные дыры.
До недавнего времени этот тип волн практически не исследовали, однако запуск спутниковых миссий нового поколения, оснащенных более точными приборами, позволил провести их детальные измерения. Сегодня ученые собирают статистику волн, изучают их основные параметры, чтобы понять, насколько эти волны важны для космической погоды и как построить модель ее предсказания в околоземном пространстве.
Чтобы собрать статистику ионных дыр, американские и российские исследователи под руководством профессора Форреста Мозера из Калифорнийского университета использовали данные четырех космических спутников. Оказалось, что этих волн много в хвосте земной магнитосферы, на ее ночной стороне. Именно с этой стороны начинают движение частицы плазмы, которые высыпаются на Землю в виде, например, авроральных сияний, известных нам как северные. На всех четырех космических аппаратах Magnetospheric Multiscale (MMS) Mission наблюдалось 150 ионных дыр вокруг потока быстрой плазмы в плазменном слое Земли.
Перед исследователями стояла задача зарегистрировать одну и ту же волну на соседних аппаратах миссии MMS, чтобы рассчитать ее скорость и направление распространения. Соединив эти данные с измерениями магнитного поля, ученые установили, что наблюдаемые волны могут распространяться под значительными углами к магнитному полю. Большие углы наклона позволяют волнам эффективно рассеивать и нагревать частицы плазмы. В свою очередь, потоки заряженных частиц способствуют образованию наблюдаемых волн.
«Полученные данные и предложенная интерпретация позволят провести более детальные и реалистичные симуляции околоземной плазмы. В будущем это поможет точнее предсказывать погоду в космическом пространстве и полярных областях Земли в северном и южном полушариях», — считает один из соавторов статьи, студент факультета физики ВШЭ, старший лаборант отдела физики космической плазмы ИКИ РАН Сергей Камалетдинов.
Изучение физики плазмы стало популярным, когда ученые заинтересовались созданием новых источников энергии на основании термоядерного синтеза. Этот процесс долгое время изучали на основе исследований лабораторной плазмы, пока не обнаружилось, что пространство вокруг Земли не пустое и тоже заполнено плазмой с похожими свойствами. Поэтому в дополнение к дорогостоящим лабораторным исследованиям было решено использовать космические спутники для изучения плазмы околоземного пространства.
В процессе исследований, однако, оказалось, что изучение плазмы в околоземном пространстве имеет собственную ценность. Изменение околоземной погоды может влиять на спутники. Например, вспышка на Солнце может вывести из строя дорогостоящую аппаратуру на спутниках. Чтобы определить, случится ли это, надо понимать физику околоземной плазмы. Так ответвление термоядерной физики стало самостоятельным направлением исследований — изучением космической погоды.
«Изучение околоземной плазмы позволяет нам лучше понять физику удаленных и недоступных для прямого измерения астрофизических объектов, таких как ударные волны. Ударные волны — это быстро разлетающиеся облака плазмы, внутри которых находится в постоянном движении множество мелких волн. Среди них — ионные дыры. Важно понять, как себя ведут эти мелкие волны, хотя бы на примере околоземной плазмы. Ударные волны выступают одним из основных источников космических лучей и влияют на земную погоду и на здоровье людей», — рассказал Сергей Камалетдинов.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые раскрыли причины удивительной сохранности крупнейшей из пирамид Гизы. Секрет того, что за прошедшие тысячелетия пирамиду не разрушили землетрясения, кроется в особенностях ее конструкции, в том числе в так называемых разгрузочных камерах, расположенных непосредственно над погребальной камерой фараона.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно