Ученые разработали новый метод дистанционного измерения магнитного поля Земли

Исследователи из Канады, США и Европы разработали новый способ дистанционного измерения магнитного поля Земли — путем облучения наземными лазерами слоя атомов натрия, находящегося на высоте около 100 километров над планетой. Метод, описанный на этой неделе в журнале Nature Communications, заполняет пробел между измерениями на поверхности Земли и на гораздо большей высоте, проводимыми орбитальными спутниками.

Магнитное поле на этой высоте в атмосфере сильно зависит от таких физических процессов, как солнечные бури и электрические токи в ионосфере. Новый метод позволяет измерять напряженность магнитного поля на высоте, которая традиционно была недоступна для прямых наблюдений, а также дает новую информацию о космической погоде и атомных процессах в этом регионе.

Атомы натрия постоянно попадают в мезосферу с метеорами, которые испаряются при входе в атмосферу Земли. Ученые использовали наземный лазер для возбуждения этого слоя атомов натрия и регистрации испускаемого ими в ответ света. Возбужденные атомы натрия "колеблются, как волчки, в присутствии магнитного поля", что фиксируется как периодические колебания в свете и позволяет определить напряженность поля. Для измерений использовался специально разработанный фотонный счетчик, а наблюдения проводились в обсерваториях на Ла-Пальме.