Наблюдение за токами Биркеланда

При столкновении сверхзвукового солнечного ветра с магнитным полем Земли возникает мощное электрическое соединение, порождающее токи силой в миллионы ампер, которые питают сияющие полярные сияния. Эти так называемые токи Биркеланда соединяют ионосферу с магнитосферой и направляют энергию солнечного ветра в верхние слои атмосферы Земли. Солнечные бури, высвобождающие мощные потоки солнечного ветра, вызывают гораздо более сильные токи, способные перегружать энергосистемы и нарушать связь и навигацию.

Впервые в истории ученые начали проводить непрерывные глобальные измерения токов Биркеланда, что открывает новое окно в понимание реакции нашей планеты на солнечные бури. Используя эксперимент AMPERE (Active Magnetosphere and Planetary Electrodynamics Response Experiment), основанный на данных с 66 спутников Iridium, авторы исследования в Geophysical Research Letters обнаружили, что реакция Земли на воздействие солнечного ветра происходит в два четких этапа.

Сначала токи появляются вблизи полудня в полярных регионах и остаются стабильными около получаса. Затем начинается вторая стадия, когда сильные токи возникают вблизи полуночи и в конечном итоге соединяются с первоначальными токами около полудня. Большая часть энергии солнечного ветра передается в полярную атмосферу процессами, инициированными на второй стадии. Авторы отмечают, что ученые работают над пониманием того, как задержка между первой и второй стадиями может давать краткосрочное предупреждение о надвигающихся нарушениях космической погоды.