Ученые обнаружили увеличивающуюся «вмятину» в магнитном поле Земли

Магнитное поле Земли действует как защитный экран планеты, отражая и задерживая заряженные частицы, излучаемые Солнцем. Но над Южной Америкой и южной частью Атлантического океана в магнитном поле есть «слабое место», называемое Южно-Атлантической магнитной аномалией (ЮАМА). Космическое излучение в области этой аномалии может вывести из строя бортовые компьютеры и помешать сбору данных спутниками.

Сейчас ЮАМА не оказывает видимого воздействия на повседневную жизнь человечества. Однако последние наблюдения и результаты компьютерного моделирования показывают, что аномалия усиливается и расширяется на запад. Также ЮАМА разделилась надвое: сейчас в ней наблюдаются два минимума напряженности магнитного поля. Статья об этом опубликована на официальном сайте NASA.

Южно-Атлантическая аномалия возникла из-за двух особенностей нашей планеты: наклона оси магнитного диполя Земли и движения потоков расплавленных металлов внутри внешнего ядра. Планета в чем-то похожа на стержневой магнит с двумя полюсами; но поле этого магнита не обладает идеальной стабильностью и симметрией. Поскольку движение потоков в ядре со временем изменяется из-за сложных геодинамических условий в самом ядре и на границе с твердой мантией вверху, магнитное поле также колеблется и в нем возникают аномалии.

Магнитный экран задерживает поток заряженных частиц, испускаемых Солнцем. Эти частицы, попадая в магнитосферу Земли, удерживаются и накапливаются в так называемых радиационных поясах Ван Аллена, двигаясь вдоль линий магнитного поля. Эти частицы могут приближаться к поверхности планеты и отдаляться от нее.

Внутренний, ближайший к поверхности, радиационный пояс Ван Аллена находится на высоте порядка 4000 километров над землей. Это дает возможность удерживать частицы на достаточном расстоянии от планеты и обеспечивает условия для работы орбитальных спутников. Однако во время магнитных бурь накапливаемый в радиационных поясах заряд может деформировать магнитное поле, позволяя частицам проникать в атмосферу ниже. При этом поле в области ЮАМА ослабевает сильнее, чем в других областях.

Такие процессы представляют серьезную опасность для космических аппаратов на низкой околоземной орбите. Если в спутник попадает протон с высокой энергией, он может вызвать короткое замыкание и частично либо полностью вывести аппарат из строя. Из-за этого операторы зачастую отключают часть аппаратуры спутников при их прохождении через аномалию.

Изменения, происходящие с ЮАМА, подтверждают необходимость усиленного мониторинга магнитного поля планеты в этом регионе. Информация о потоках частиц, “просачивающихся” из поясов Ван Аллена в области аномалии, позволит инженерам и ученым разработать более эффективные инструменты защиты электронных компонентов от влияния заряженных частиц, а также даст дополнительные возможности для изучения процессов, которые проходят под поверхностью планеты.

«Несмотря на то что ЮАМА расширяется медленно, она также претерпевает некоторые изменения в морфологии, поэтому важно продолжать наблюдения за ней, — подытоживают авторы нового исследования. — Изменение ЮАМА предоставляет исследователям новые возможности для понимания ядра Земли и того, как ее динамика влияет на другие системы планеты».

Ранее мы писали о том, как магнитное поле Земли помогло археологам подтвердить дату сожжения Иерусалима, а быстрое перемещение северного магнитного полюса заставило ученых обновить Всемирную магнитную модель.