В настоящее время четыре идентичных космических аппарата
миссии Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) находятся в районе границы, где
происходит постоянные "столкновения" между магнитным полем Солнца и
магнитным полем Земли. Данная миссия чем-то родственна заброске датчиков в
самое сердце шторма, только таким образом можно узнать, что же на самом деле
творится с пограничными слоями магнитосферы нашей планеты. Явления, называемые
выбросами корональной массы или солнечными вспышками, не только извергают в космос
огромное количество материи в виде заряженных частиц, которая вызывает
вторичные явления, такие как северные сияния.
Эти вспышки являются источниками сильнейших магнитных
возмущений, которые, как волна от взрыва, ударяют по магнитосфере Земли и приводят
к возникновению явления магнитного пересоединения (перезамыкания магнитных
линий, magnetic reconnection).
Спутники MMS
Проведя в космосе уже несколько лет, и совершив за это
время более 4 тысяч "переходов" через границу магнитных полей, четыре
космических аппарата миссии MMS впервые оказались в самом "сердце"
явления магнитного пересоединения. Космические аппараты летят в космосе строем,
напоминающем форму пирамиды, и каждый из них оборудован 25 датчиками, при
помощи которых они составляют трехмерную карту магнитной составляющей
окружающей их среды и получает данные о потоках заряженных частиц,
циркулирующих в пространстве.
"Загадка процесса магнитного пересоединения
существует уже в течение минимум десятка лет. Ученые пока еще не знают, как
ведут себя электроны и другие заряженные частицы, которым не посчастливилось
попасть между молотком и наковальней двух ударяющих друг в друга магнитных
полей" - рассказывает Джим Бурч (Jim Burch), научный руководитель миссии
MMS, - "Измерения параметров потоков электронов в космосе спутниками,
находящимися на околоземной орбите, слишком медленны и имеют в сто раз меньшую
точность для изучения явления пересоединения. Теперь спутники MMS, которые как
раз и находятся в самой "горячей" области, стали новым
"окном" через которое мы можем изучать все, что связано с магнитными
полям и его влиянием на космическую погоду".
Явление магнитного пересоединения
Полученные при помощи спутников MMS данные позволили
ученым выяснить, что свободные электроны в космосе не успевают достичь места,
где явление магнитного пересоединения имеет максимальную силу, они просто
отбрасываются прочь в космическое пространство. Отброшенные электроны движутся
со скоростями в сотни и тысяч километров в секунду, и они, словно нож сквозь
масло, проходят границы магнитных полей, которые при нормальных условиях просто
отклонили бы их. Тем не менее, влияние других магнитных полей заворачивает
потоки электронов назад и они возвращаются в район Земли.
