Ново изследване на "космическите вълни" може да доведе до по-точни прогнози за космическото време и до по-безопасна навигация за спътниците, които се движат през радиационните пояси.
Последните открития на група изследователи от Университета по аеронавтика "Ембри-Ридъл", публикувани в списание Nature Communications, показват, че колебанията в магнитния наклон на Земята, който се променя сезонно и ежедневно и е ориентиран към или встрани от Слънцето, могат да предизвикат промени в космическите вълни с голяма дължина на вълната.
Тези накъдрени вълни, известни като вълни на Келвин-Хелмхолц, се появяват на границата между слънчевия вятър и магнитния щит на Земята. Вълните се случват много по-често през пролетния и есенния сезон, съобщават изследователите, докато през лятото и зимата активността на вълните е слаба.
Тъй като плазмата или слънчевият вятър идва от Слънцето със скорост до 400 км в час, той изтласква енергия, маса и импулс към магнитния щит на планетата. Той също така предизвиква космически вълни.
Тази илюстрация показва как вълните на нестабилност на Келвин-Хелмхолц в магнитната опашка на Земята могат да се разпространяват във времето и пространството. Кредит: Quanqi Shi
Бързо движещият се слънчев вятър не може да премине директно през магнитния щит на Земята, така че той връхлита покрай магнитосферата, задвижвайки вълни на Келвин-Хелмхолц с масивни върхове с височина до 15 000 км и дължина до 40 000 км.
Безопасност на астронавтите и сателитна комуникация
"Чрез тези вълни частиците от плазмата на слънчевия вятър могат да се разпространят в магнитосферата, което води до вариации в потоците от енергийни частици в радиационния пояс - райони на опасна радиация - които могат да повлияят на безопасността на астронавтите и сателитните комуникации", обяснява д-р Шива Кавоси (Shiva Kavosi), научен сътрудник в Университета по аеронавтика "Ембри-Ридъл" и първи автор на статията. "На земята тези събития могат да окажат влияние върху електропреносните мрежи и системите за глобално позициониране."
Описването на свойствата на космическите вълни и механизмите, които предизвикват тяхното усилване, е от ключово значение за разбирането и прогнозирането на космическото време.
"Космическите метеорологични явления представляват нарастваща заплаха, но в много случаи не разбираме какво точно ги контролира. Всеки напредък, който можем да постигнем в разбирането на механизмите, които стоят зад смущенията в космическото време, ще подобри способността ни да предоставяме прогнози и предупреждения", отбеляза Кавоси
Опитвайки се да разберат причините за сезонните и дневните колебания на геомагнитната активност, изследователите в областта са изложили няколко различни хипотези. Например ефектът на Ръсел-Макферон (R-M), описан за първи път през 1973 г., обяснява защо полярните сияния са по-чести и по-ярки през пролетта и есента, като се основава на взаимодействието на земния диполен наклон и малко магнитно поле в близост до екватора на Слънцето.
"Все още не разполагаме с всички отговори", коментира д-р Катарина Нюкири (Katariina Nykyri), професор по физика и заместник-директор на Центъра за космически и атмосферни изследвания в "Ембри-Ридъл", "но нашата статия показва, че R-M ефектът не е единственото обяснение за сезонните колебания на геомагнитната активност. Събитията, предизвикани от равноденствието, основани на диполния наклон на Земята, и R-M ефектът могат да действат едновременно."
В бъдеще, допълва Нюкири, съзвездията от космически апарати в слънчевия вятър и магнитосферата биха могли по-пълно да обяснят сложната, многомащабна физика на явленията на космическото време. "Такава система би позволила напреднали предупреждения за космическото време, които да информират операторите на изстрелването на ракети и на електрическите мрежи", обяснява тя.
Справка: “Seasonal and diurnal variations of Kelvin-Helmholtz Instability at terrestrial magnetopause” by S. Kavosi, J. Raeder, J. R. Johnson, K. Nykyri and C. J. Farrugia, 4 May 2023, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-023-37485-x
Източник: “Space Waves” – The Key to Understanding Space Weather?, Embry-Riddle Aeronautical University
Още по темата
Земята
Рядка кървавочервена дъга от светлина над Дания. Но не е полярно сияние
Земята
Вътрешното ядро на Земята обръща въртенето си, твърдят изследователи
Космос
НАСА тества сегмент от слънчевото платно на мисията си "Слънчев крайцер"
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари