Ученые увидели, как "трескается" магнитный щит Земли
Индийские физики проследили за тем, как магнитный щит Земли, защищающий нас от вспышек на Солнце и космических лучей, периодически "трескается" и пропускает через себя космические лучи в тех случаях, когда в него врезаются выбросы Солнца, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.
Земля, в отличие от Венеры и ряда других планет Солнечной системы, обладает своим собственным магнитным полем, который вырабатывается в результате движения жидких потоков металла в ее ядре. Это магнитное поле играет роль своеобразного "щита", который отражает космические лучи, заряженные частицы высоких энергий, и защищает Землю от солнечного ветра и выбросов корональной массы на Солнце.
Следами его существования являются так называемые пояса ван Аллена - две области на высотах около 6 тысяч и 60 тысяч километров от поверхности Земли, где находятся большое количество протонов и электронов высоких энергий, "пойманных" магнитным полем Земли и движущихся в своеобразной магнитной ловушке. Их взаимодействие с атмосферой порождает красивые полярные сияния, и, во времена вспышек на Солнце, приводит к появлению радиопомех и прочих проблем технического характера.
Индийский телескоп GRAPES-3 раскрыл необычные "разрывы" в этих защитных поясах, наблюдая за последствиями вспышки на Солнце в конце июня 2015 года. В этот день Солнце на солнце произошла вспышка класса М2, в результате которой светило выбросило в сторону Земли гигантское облако из горячей плазмы, которое столкнулось с магнитосферой планеты примерно в 4 часа дня по Москве и заставило ее сжаться почти в три раза.
Данный процесс, как показали наблюдения индийских ученых, сопровождался резким ростом в числе мюонов высокой энергии - заряженных частиц, тяжелых "кузенов" электрона, которые возникают в атмосфере в результате столкновения космических лучей с молекулами воздуха. Повышенная концентрация мюонов, отмечают ученые, наблюдалась на протяжении двух часов, что заставило их изучить, что именно вызвало этот процесс.
Как отмечают авторы статьи, подобная вспышка в частоте "бомбардировки" Земли космическими лучами была необычной по той причине, что в то время в Индии была полночь, и та точка, где находится GRAPES-3, была расположена фактически с противоположной стороны от той зоны магнитосферы планеты, куда ударил выброс с Солнца.
Используя данные, собранные при помощи этого телескопа, ученые построили компьютерную модель магнитного щита Земли и попытались понять на ее примере то, что могло вызвать подобную резкую вспышку в интенсивности космических лучей. Их расчеты показали, что в этом, скорее всего, виноваты не какие-то космические факторы, такие как взрывы далеких сверхновых или гамма-вспышки, а сама Земля.
Как полагают ученые, столкновение коронального выброса с магнитосферой привело к тому, что она, говоря образно, "потрескалась" - в ней возникли своеобразные дыры в результате столкновений линий магнитного поля друг с другом, их пересоединения и взрывообразного выделения энергии.
Эти дыры закрылись не сразу, и благодаря этому космические лучи могли фактически беспрепятственно бомбардировать Землю в регионах над подобными "трещинами" на протяжении двух часов, причем само магнитное поле "помогало" частицам попасть на ночную сторону планеты, закрутив их траекторию движения особым образом.
Данный факт, как считают индийские исследователи, следует учитывать при постройке и отправке спутников на орбиту, так как открытие подобной "трещины" над ними может вывести зонд из строя или лишить его связи с Землей. Кроме того, подобные феномены могут нести опасность для экипажа МКС. Поэтому авторы статьи рекомендуют провести ряд экспериментов с инструментом AMS на борту станции для оценки возможной опасности для космонавтов и астронавтов.
