Хвилі магнітних зіткнень розігнали «сонячні» електрони

Міжнародна група астрономів за участю фахівців Інституту Космічних Досліджень РАН вперше пов'язала хвилі, що виникають в місцях зіткнень магнітних полів, з прискоренням електронів в магнітосферах планет. Механізм прискорення автори описують як зіткнення дуже швидкої хвилі-бар'єру, що рухається зі швидкістю в 4 тисячі кілометрів на годину, з повільними частинками. Дослідження опубліковано в, коротко про нього повідомляє.


У своєму дослідженні астрономи використовували угруповання з чотирьох космічних супутників MMS (Magnetospheric Multiscale Sattelites), призначених для дослідження магнітосфери Землі. Пристрої формують у космосі тетраедр зі стороною близько 10 кілометрів і безперервно фіксують значення магнітного та електричного поля, а також визначають енергетичний спектр електронів та інших заряджених частинок.


5 жовтня 2015 року угруповання пройшло через область магнітного пересоєднання, розташовану в місці зіткнення міжпланетного магнітного поля, що переноситься сонячним вітром, і магнітного поля Землі. У цій області магнітні лінії полів виявляються спрямовані в протилежні сторони. Таке зіткнення призводить до розриву частини ліній магнітного поля і вивільнення енергії, а також до виникнення нових ліній, які швидко віддаляються від місця зіткнення. Два апарати з угруповання зафіксували серію піків напруженості електричного поля в напрямку паралельних ліній магнітних полів.

Таке спостереження співвідноситься з просторово-часовими структурами (TDS), особливим типом хвиль, що виникають в місцях магнітного пересоєднання. Завдяки тому, що хвилі були зафіксовані двома супутниками астрономам вдалося визначити швидкість їх поширення - понад чотири тисячі кілометрів на годину. Одночасно з цим у прилади зафіксували зростання майже в півтора рази кількості електронів помірно-високих енергій. Автори зробили висновок, що хвилі прискорили частинки майже в сорок разів, до двохсот електронвольт.

Це другий випадок достовірних спостережень того, як TDS прискорюють електрони, але перший, безпосередньо пов'язаний з областю пересоєднання магнітних ліній. Разом з тим, астрономи відзначають, що повністю списати всі процеси прискорення частинок на розгін за допомогою хвиль не можна. Наприклад, енергії, яку передають хвилі, точно не вистачить на розгін електронів до 100 тисяч електронвольт - такі частинки спостерігалися в інших областях пересоєднання.

Процес магнітного пересоєднання називають серед можливих причин розігріву сонячної корони до температур близько мільйона градусів.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND