Компьютерное моделирование показало, что солнечный ветер способен ослаблять те самые волны, которые сам же порождает на границе магнитного щита Земли. Это помогает понять, почему одни участки этой границы проявляют большую активность, чем другие. Результаты исследования, проведённого специалистами Университета Оулу, опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Магнитное поле Земли формирует защитную область — магнитосферу, а поток частиц от Солнца называют солнечным ветром. Взаимодействие этих двух сред определяет космическую погоду. На Земле её проявления видны как полярные сияния, а мощные солнечные бури могут нарушать работу спутников, систем позиционирования, радиосвязи и электросетей.
Волны на границе магнитосферы носят название волн Кельвина — Гельмгольца. Похожие структуры иногда возникают в облаках, а родственные явления наблюдаются в атмосфере Солнца, на краях магнитных полей других планет и в межзвёздном пространстве. Однако у Земли спутники редко проходят через наиболее активные зоны, поэтому собрать данные о поведении волн при разных условиях солнечного ветра долгое время не удавалось.
Чтобы восполнить этот пробел, учёные построили компьютерные модели всей магнитосферы и проследили, как формируются волны. «Это открытие стало итогом долгих размышлений над тем, что я видел. В 2020 году, работая постдоком в NASA, я обратил внимание на необычные изображения симуляций магнитосферы. Позже я понял, что на них показаны волны Кельвина — Гельмгольца на границе магнитосферы, а разное поведение волн с разных сторон — часть одного явления», — приводит SciTechDaily слова исследователя Лаури Холаппы из Университета Оулу.
Неравномерность волновой активности модели объяснили тем, как магнитное поле солнечного ветра встречается с полем Земли. Оно не обтекает магнитосферу равномерно, а ложится вокруг неё асимметрично. Такое «драпирующее» поле гасит волны, но сила этого гашения в разных местах различается, из-за чего в одних областях волны оказываются сильнее, чем в других. «Асимметрии волнового движения на границе магнитного поля наблюдались и раньше, но теперь нам удалось показать, как они возникают», — отметил Холаппа.
Наибольшая активность проявилась в зимнем полушарии, обращённом от Солнца. Внутри этого полушария направление магнитного поля солнечного ветра определяло, сосредоточатся ли волны на рассветной или на закатной стороне.