Раскрыта важная роль атмосферы Земли в формировании геомагнитных бурь

«Мы продвинулись вперед в изучении механизмов развития геомагнитных бурь, раскрыв важную роль в этих процессах плазмы ионосферы Земли. Мы нашли убедительные доказательства того, что геомагнитную бурю питает плазма не только Солнца, но и Земли», – заявила профессор Университета Нагойи Линн Кистлер.

Кистлер и ее коллеги пришли к такому выводу в ходе анализа данных, которые были собраны зондами ARASE, MMS, Cluster и Wind при наблюдениях за мощнейшей геомагнитной бурей класса G4, которая накрыла планету 7–8 сентября 2017 года. Этот катаклизм был связан с мощнейшей за последние десятилетия солнечной вспышкой, произошедшей 6 сентября 2017-го.

Астрономы воспользовались тем, что все четыре зонда находились в разных регионах околоземного пространства к моменту начала геомагнитной бури. Это позволило им изучить то, откуда, как и куда движутся ионы в ходе катаклизма. Для этого исследователи изучили, какие частицы присутствовали внутри «хвоста» магнитосферы Земли: той ее части, которая расположена за Землей, если смотреть на нее со стороны Солнца.

Наблюдения за движением частиц в этом магнитном «хвосте» показали, что изначально в него попадают заряженные частицы (ионы) выбросов солнечного вещества, которые сталкиваются с магнитосферой Земли. Но уже на первых этапах геомагнитных бурь туда начинают массово проникать и ионы из ионосферы планеты. Эти частицы, как отмечают ученые, играют важную роль в формировании электромагнитных колебаний, из-за которых геомагнитные бури могут выводить из строя электронику.

«Наиболее важным открытием стало то, что в начале геомагнитной бури солнечную плазму практически полностью сменила плазма из ионосферы. Это говорит о том, что буря усиливает отток ионов из ионосферы Земли, а еще о том, что плазма ионосферы может быстро распространяться по магнитосфере», – пояснила Кистлер.

Последующее изучение механизма, который ускоряет побег ионов из верхних слоев атмосферы в магнитосферу при ударе солнечной плазмы о магнитное поле Земли, поможет ученым понять, как запускаются и поддерживаются геомагнитные бури, рассчитывают авторы работы.