Спонсируемые НАСА исследователи из Университета штата Айова разработали методику обнаружения скрытых магнитных порталов вблизи Земли. Космические аппараты могли бы найти эти «шлюзы», связывающие нашу планету с Солнцем. Это крайне важно, поскольку порталы могут стать причиной масштабной катастрофы, открыв дверь для мощного солнечного излучения.
В научной фантастике порталы соединяют параллельные миры, звездные системы и планеты. Порталы в магнитном поле Земли в некотором смысле попроще, но не менее важны для нашей цивилизации.
Порталы, которые ученые называют Х-точки или области электронной диффузии, представляют собой участки пространства, где магнитное поле Земли соединяется с магнитным полем Солнца. Таким образом создается коридор длиной почти в 150 млн км - от нашей планеты к солнечной атмосфере.
Наблюдения космического аппарата НАСА THEMIS и зондов ЕКА Cluster позволили предположить, что эти магнитные порталы открываются и закрываются десятки раз в день. Они обычно находятся на расстоянии в несколько десятков тысяч километров от Земли, где магнитное поле Земли встречает солнечный ветер.
Большинство порталов имеют небольшие размеры и существуют недолго, но некоторые огромны и могут длительное время транспортировать тонны заряженных частиц, которые, минуя магнитный щит нашей планеты, вызывают нагрев атмосферы и геомагнитные бури.
В 2014 году НАСА планирует запуск миссии под названием MMS. Четыре аппарата с множеством детекторов энергетических частиц и магнитных полей будут следить за магнитосферой Земли и наблюдать за возникновением и поведением порталов.
Найти X-точки будет очень непросто, однако ученые надеются, что миссия MMS сможет справится с этой проблемой и ответить на многочисленные вопросы о потенциально опасных магнитных коридорах. В будущем это поможет создать компьютерную модель магнитных порталов, позволит быстро их обнаруживать и составлять точные прогнозы последствий их воздействия на климат Земли.
В магнитном поле Земли обнаружены скрытые "порталы" (видео)
Джек Скаддер (Jack Scudder), ученый в области физики плазмы из университета Айовы, работая по заданию и под финансированием НАСА, обнаружил своеобразные "порталы", точки пространства, в которым магнитное поле Земли соединяется с магнитным полем Солнца, образуя прямые магнитные пути
"Мы называем эти точки Х-точками (X-points) или областями электронной диффузии (electron diffusion regions)" - рассказывает Джек Скаддер. - "Исследования, проведенные с помощью космического аппарата НАСА THEMIS и европейских аппаратов Cluster, показали, что эти магнитные "порталы" возникают и исчезают (открываются и закрываются) по нескольку десятков раз в сутки".
Х-точки располагаются обычно на высоте нескольких десятков тысяч километров от поверхности Земли, там, где магнитосфера Земли начинает испытывать сильное влияние прибывающего от Солнца потока частиц и излучения, известного как солнечный ветер. Большинство возникающих порталов малых размеров и короткоживущие, но изредка встречаются стабильные порталы, больших размеров и существующих достаточно продолжительное время. Влияние этих магнитных порталов на Землю огромно, тонны частиц с высокой энергией прибывают сквозь эти червоточины, нагревая верхнюю часть атмосферы Земли, вызывая геомагнитные возмущения, бури и зажигая яркие северные сияния.
Обнаруженный феномен магнитных "порталов" настолько необычен и интересен с научной точки зрения, что в НАСА уже серьезно задумываются над запуском специализированной миссии для проведения детальных исследований явления. Эта миссия, будет называться MMS (Magnetospheric Multiscale Mission), и если все пойдет согласно планам, стартует в 2014 году. На борту космического аппарата миссии будет установлен детектор высокоэнергетических частиц и чувствительные датчики магнитного поля. В рамках миссии MMS всего в космос будет запущено четыре идентичных исследовательских аппарата. Эти аппараты поднимутся на высоту, где возникают магнитные "порталы", окружат их и займутся непосредственным их изучением.
X-точки формируются под влиянием эффекта, который называется магнитным переключением. Это достаточно сложный процесс, в котором принимают участие магнитное поле Земли, Солнца и поток заряженных частиц. Не вдаваясь в сильные подробности этого процесса скажу, что аномальная X-точка возникает там, где направления магнитных полей Земли и Солнца перекрещиваются под определенными углами, а поток заряженных частиц, под воздействием суммарного магнитного поля, создает область электронной диффузии.
Для того, что бы определить методику исследования областей электронной диффузии, "порталов" или X-точек, Джек Скаддер выполнил анализ данных, собранных более 10 лет назад космическим исследовательским зондом НАСА Polar. "В конце 1990-х годов космический аппарат Polar провел годы, вращаясь в магнитосфере Земли" - объясняет Скаддер. - "За это время он множество раз "сталкивался" с X-точками, но ученые попросту не обращали внимания на необычные всплески в данных".
Поскольку на космическом аппарате Polar стоял набор таких же датчиков, который планируется устанавливать на космических аппаратах миссии MMS, то данные этих двух миссий, прошлой и будущей, будут иметь подобную природу. "Используя данные аппарата Polar, мы выявили пять базовых комбинаций значений магнитных полей и мощности потока частиц высокой энергии. Эти данные говорят о том, что космический аппарат "столкнулся с аномальным магнитным "порталом". Все необходимые измерения выполняются единственным космическим аппаратом, который тут же направляется в зону электронной диффузии, обнаруженной первым аппаратом".
Специалисты, разрабатывавшие план миссии MMS, изначально собирались вывести на околоземную орбиту всего один космический аппарат. Данные, собираемые первым аппаратом в течение одного года, позволили бы ученым разработать методы изучения явления X-точек, после чего в космос были бы отправлены следующие аппараты, снабженные соответствующим научным оборудованием. Анализ данных от космического аппарата Polar, выполненный Скаддером, позволит пропустить первую исследовательскую фазу миссии и вывести в космос все аппараты, которые сразу приступят к делу.
Источник: cnews.ru.
 |
Свежие комментарии