Магнитосфера и предсказание космической погоды

С результатами исследований поделилась физик и математик Хельми Малова. Она является доктором наук, старшим научным сотрудником института им. Скобельцына и ведущим научным сотрудником Института космических исследований РАН.

Протоны и электроны представляют собой плазменные частицы, исходящие от Солнца и охватывающие земную магнитосферу. Нашу планету обтекающий ее поток отделяет магнитопауза – узкий токовый слой. Кроме того, попавшие в магнитосферу протоны и электроны создают токовый слой в удлиненной части магнитосферы. Его параметры определяются взаимодействием с ней частиц плазмы. 

Однако токовый слой может деформироваться и разрушаться. Причиной может быть слишком большая концентрация плазменных частиц или магнитосферная суббуря. Разрушение токового слоя ведет к образованию частиц, направленных в полярные области нашей планеты. Именно поэтому мы можем видеть полярные сияния. Кроме того, разрушение слоя приводит к образованию сгустков плазмы, которые покидают магнитосферу Земли.

Ценность исследования в том, что оно поможет лучше понять процессы, происходящие в тонких токовых слоях магнитосферы. Однако результаты имеют и более глобальный смысл. Исследование позволит ответить на фундаментальные вопросы, касающиеся взаимодействия плазмы с электромагнитными полями в космическом пространстве. Это может пригодиться для предсказывания космической погоды.

Таким образом можно будет сделать космические полеты безопасней. Кроме того, потоки протонов и электронов ведут к формированию электрических токов на поверхности, что может привести к всевозможным сбоям в аппаратуре. Поэтому умение моделировать поведение плазменных частиц крайне важно.

Отметим, что российские ученые активно сотрудничают в этих вопросах с исследователями из Европы и США. Изучение поведения протонов и электронов в токовых слоях проводится совместно с французским исследователем Домиником Делькуром и американцем Суржей Шарма. Результаты спутниковых наблюдений предоставляет группа ученых под руководством австрийца Вольфганга Баумйоханна.