Астрономы из Японии и США проследили за движением заряженных частиц внутри "хвоста" магнитосферы Земли во время геомагнитных бурь и обнаружили, что значительная часть из этих частиц попадает туда из ионосферы, одного из верхних слоев атмосферы планеты.

Это говорит о важной роли ионосферы в развитии геомагнитных бурь, сообщила в понедельник пресс-служба Университета Нагойи. Исследование опубликовано в понедельник в журнале Nature Communications. "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, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

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 года.

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, сталкивающихся с магнитосферой Земли. Однако 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.

https://nauka.tass.ru/nauka/19152157