Пятница, 23 февраля, 2024
ДомойЗемляНаука проще: что такое магнитосфера Земли?

Наука проще: что такое магнитосфера Земли?

- Advertisement -

Магнитосфера Земли, необходимая для защиты нас от солнечной радиации, резко контрастирует с Марсом, потерявшим свое защитное поле. Изучение этого щита, особенно в рамках таких миссий НАСА, как «Магнитосферная многомасштабная миссия», имеет решающее значение для понимания космической погоды и ее воздействия на Землю.

Что такое магнитосфера Земли?

Нашу планету окутывает и защищает нас от ярости Солнца гигантский пузырь магнетизма, называемый магнитосферой. Он отклоняет большую часть солнечного материала, несущегося к нам от нашей звезды со скоростью 1 миллион миль в час или более. Без магнитосферы неустанное воздействие этих солнечных частиц могло бы лишить Землю защитных слоев, защищающих нас от ультрафиолетового излучения Солнца. Понятно, что этот магнитный пузырь сыграл ключевую роль в превращении Земли в обитаемую планету.

Магнитосфера, окутывающая нашу планету и защищающая нас от ярости Солнца, является ключом к превращению Земли в обитаемую планету. Кредит: НАСА

Земля против Марса: роль магнитосферы

Сравните Землю с Марс – планета, потерявшая магнитосферу около 4,2 миллиарда лет назад. Считается, что солнечный ветер унес большую часть атмосферы Марса, возможно, после того, как магнитное поле красной планеты рассеялось. В результате Марс превратился в суровый, бесплодный мир, который мы видим сегодня «глазами» орбитальных аппаратов и марсоходов НАСА. Напротив, магнитосфера Земли, похоже, защищает нашу атмосферу.

Эфтихия Зеста из Лаборатории геокосмической физики Центра космических полетов Годдарда НАСА отмечает: «Если бы не было магнитного поля, у нас могла бы остаться совсем другая атмосфера, лишенная жизни, какой мы ее знаем».

Магнитосфера является результатом внутреннего магнитного поля Земли, создаваемого вращением и конвекцией проводящих материалов в ее ядре. Это магнитное поле распространяется в космос, действуя как щит от солнечного ветра, образуя тем самым магнитосферу.

Понимание и изучение магнитосферы

Понимание нашей магнитосферы является ключевым элементом, который поможет ученым когда-нибудь прогнозировать космическую погоду, которая может повлиять на земные технологии. Экстремальные космические погодные явления могут нарушить работу сетей связи. GPS навигация и электрические сети.

Магнитосфера представляет собой проницаемый щит. Солнечный ветер будет периодически соединяться с магнитосферой, заставляя ее перестраиваться. Это может создать раскол, позволяя энергии хлынуть в наше убежище. Эти разломы открываются и закрываются много раз в день или даже много раз в час. Большинство из них малы и недолговечны; другие обширны и устойчивы. Когда магнитное поле Солнца таким образом соединяется с магнитным полем Земли, начинается фейерверк.

Зеста говорит: «Магнитосфера Земли поглощает поступающую энергию солнечного ветра и взрывным образом высвобождает эту энергию в виде геомагнитных бурь и суббурь».

Иллюстрация четырех космических кораблей MMS на орбите в магнитном поле Земли. Кредит: НАСА

Магнитное пересоединение и миссия MMS

Как это произошло? Магнитные силовые линии сходятся и меняют конфигурацию, в результате чего магнитная энергия и заряженные частицы разлетаются с огромной скоростью. Ученые пытались понять, почему это пересечение силовых линий магнитного поля, называемое магнитным пересоединением, вызывает такой сильный взрыв, открывающий разломы в магнитосфере.

Магнитосферная многомасштабная миссия НАСА, или MMS, была запущена в марте 2015 года для наблюдения за электронной физикой магнитного пересоединения. Оснащенные детекторами энергетических частиц и магнитными датчиками, четыре космических корабля MMS пролетели плотным строем к областям на передней стороне магнитосферы Земли, где происходит магнитное пересоединение. С тех пор MMS проводит аналогичную охоту в хвосте магнитосферы.

MMS дополняет миссии НАСА и партнерских агентств, таких как THEMIS, Cluster и Geotail, внося важные новые детали в продолжающееся исследование магнитосферы Земли. В совокупности данные этих исследований не только помогают разгадать фундаментальную физику космоса, но и помогают улучшить прогнозирование космической погоды.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме