Корональный выброс массы в апреле 2023 года заставил Землю вырастить крылья Альвена. (Этот корональный выброс массы, на котором Земля изображена в масштабе, произошел в 2021 году.) Источник: NASA/GSFC/SDO
Подобно сверхзвуковому реактивному самолету, обдуваемому мощными ветрами, Земля постоянно подвергается бомбардировке потоком заряженных частиц от Солнца, известным как солнечный ветер.
Подобно ветру вокруг реактивного самолета или воде вокруг лодки, эти потоки солнечного ветра изгибаются вокруг магнитного поля Земли, или магнитосферы, образуя на солнечной стороне магнитосферы фронт, называемый ударной волной, и растягивая его в форму ветрового носка с длинным хвостом на ночной стороне.
Резкие изменения солнечного ветра изменяют структуру и динамику магнитосферы. Пример таких изменений дает возможность заглянуть в поведение других тел в космосе, таких как луны Юпитера и внесолнечные планеты.
В статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, Ли-Джен Чен и его коллеги сообщают о беспрецедентных наблюдениях редкого явления, возникшего во время коронального выброса массы (CME).
Выбросы корональной массы обычно движутся быстрее скорости Альвена, скорости, с которой вибрирующие линии магнитного поля движутся через намагниченную плазму, которая может меняться в зависимости от плазменной среды. Выброс корональной массы в 2023 году нарушил нормальную конфигурацию магнитосферы Земли примерно на два часа. Исследователи проанализировали наблюдения из миссии NASA Magnetospheric Multiscale Mission (MMS), чтобы узнать, что произошло.
24 апреля 2023 года космический аппарат MMS обнаружил, что, хотя скорость потока солнечного ветра была высокой, скорость Альвена во время сильного коронального выброса массы была еще выше. Обычно солнечный ветер движется быстрее скорости Альвена. Эта аномалия привела к временному исчезновению ударной волны Земли, что позволило плазме и магнитному полю Солнца напрямую взаимодействовать с магнитосферой.
Хвост ветрового носка Земли был заменен структурами, называемыми крыльями Альвена, которые соединяли магнитосферу Земли с недавно извергнувшимся регионом Солнца. Это соединение действовало как магистраль, транспортирующая плазму между магнитосферой и Солнцем.
Авторы пишут, что уникальное событие CME дало новые сведения о том, как формируются и развиваются крылья Альвена. Подобный процесс может происходить вокруг других магнитно-активных тел в нашей солнечной системе и Вселенной, и наблюдения исследователей предполагают, что формирование полярных сияний на спутнике Юпитера Ганимеде также может быть связано с крыльями Альвена. Авторы предполагают, что будущая работа может быть направлена на поиск подобных полярных сияний с крыльями Альвена, происходящих на Земле.
Информация от: Американским геофизическим союзом
