Новые данные могут улучшить понимание потенциально опасных солнечных бурь

Ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США выявили новые детали процесса взаимодействия потоков солнечных частиц с магнитным полем Земли. Это может привести к улучшению прогнозирования так называемой космической погоды.

Полученные результаты проясняют, как регулярные выбросы быстрых частиц от Солнца взаимодействуют с магнитными полями Земли в области, известной как магнитосфера. Во время этих солнечных выбросов линии магнитного поля Солнца и Земли сталкиваются, разрываются и затем пересоединяются, высвобождая огромное количество энергии в процессе, известном как магнитное пересоединение. Эта энергия рассеивается через магнитосферу в верхние слои атмосферы Земли.

Ученые разработали алгоритм для автоматического обнаружения пузыревидных структур, называемых "плазмоидами", в данных, собранных магнитосферной миссией NASA Magnetospheric Multiscale (MMS). "То, как именно начинается пересоединение и высвобождается энергия, все еще остается открытым вопросом", — отметила Кендра Бергстедт, ведущий автор статьи в Geophysical Research Letters. "Лучшее понимание этого процесса может помочь нам прогнозировать, как солнечные бури влияют на нас на Земле".

Результаты стали неожиданностью: оказалось, что мелкомасштабные плазмоиды в области пересоединения вносят незначительный вклад в общую энергию, передаваемую от магнитных полей частицам. "Мы все ожидали, что большая часть энерговыделения будет происходить именно в этих плазмоидах", — сказал физик PPPL Хантао Цзи. Эти выводы стали сильной мотивацией для нового эксперимента Facility for Laboratory Reconnection Experiment (FLARE), предназначенного для изучения пересоединения в новых режимах.