Светът на физиката Как възникват магнитните бури

Ян Оливер Льофкен 12 май 2016 г.

физиката

Когато силните слънчеви ветрове удрят земното магнитно поле, възникват магнитни бури, които нарушават комуникационните мрежи на земята и дори могат да доведат до прекъсване на електрозахранването. Международна изследователска група с четири спътника, които обикалят около Земята на височина от 2500 до 70 000 километра, вече е в състояние да разгледа по-подробно този феномен на сблъскващи се магнитни полета. В списание "Science" те обясняват кои електронни ефекти възникват точно когато две силни магнитни полета влязат в контакт.

„Досега не знаехме какво контролира превръщането на магнитната енергия в топлина и кинетична енергия“, казва Джеймс Бърч от Югозападния изследователски институт в Сан Антонио. Само с четирите MMS сателита, които обикалят около Земята в края на земното магнитно поле, той и колегите му могат да стигнат до дъното на причината за магнитните бури. Четирите спътника прелетяха през район на 16 октомври 2015 г., всеки на разстояние само десет километра, в който земното магнитно поле се срещна с противоположното магнитно поле на слънцето. Това доведе до магнитно повторно свързване, теоретично предсказаната причина за магнитна буря. Със сензорите на борда на сателитите изследователите успяха да измерват бързо движещи се електрони на всеки тридесет милисекунди. От това количество данни те установиха, че сливането на две магнитни полета всъщност формира енергийния източник за ускоряване на електроните. Магнитната енергия се преобразува в кинетична енергия на електроните.

„С тези измервания ние разбираме фундаменталната физика на магнитното повторно свързване и можем да анализираме по-добре такива събития в космическото време“, казва Джонатан Истууд от Империал Колидж в Лондон, който също участва в тази мисия. Резултатите от мисията MMS могат дори да допринесат за изследванията на ядрения синтез на Земята. Тъй като в термоядрен реактор горещите, заредени частици на плазмата също срещат силни магнитни полета. По-доброто разбиране на магнитното повторно свързване може да доведе до оптимизация на термоядрените реактори.

Научен ток според условията на източника