Космические волны дали новый ключ к погоде

Ученые из Авиационного университета Эмбри-Риддла опубликовали новое исследование в журнале «Nature Communications», которое показывает, что сезонные и суточные колебания магнитного наклона Земли могут изменять космические волны большой длины.


Эти волны, известные как волны Кельвина-Гельмгольца, возникают на границе между солнечным ветром и магнитным экраном Земли. Исследователи сообщили, что волны случаются гораздо чаще в весенний и осенний сезоны, в то время как летом и зимой активность волн низкая.

Когда плазма или солнечный ветер летят от Солнца со скоростью до 1 миллиона километров в час, они толкают энергию, массу и импульс к магнитному щиту планеты. Быстро движущийся солнечный ветер не может пройти напрямую через магнитный щит Земли, поэтому он скользит вдоль магнитосферы, приводя в движение волны Кельвина-Гельмгольца с массивными пиками высотой до 15 000 километров и длиной 40 000 километров.

Что такое волны Кельвина-Гельмгольца?

Эти волны возникают на подобной границе между двумя средами, где одна среда движется быстрее относительно другой. В космическом контексте, Кельвина-Гельмгольца волны возникают на границе между солнечным ветром и магнитным экраном Земли.

Как эти волны влияют на космическую погоду?

Наиболее заметное влияние волн Кельвина-Гельмгольца на космическую погоду связано с изменениями потоков энергичных частиц в радиационных поясах Земли. Частицы плазмы солнечного ветра попадают в магнитосферу Земли через эти волны, что может повлиять на безопасность спутников и систем глобального позиционирования.

Исследование показало, что активность волн Кельвина-Гельмгольца демонстрирует сезонные и суточные колебания, что указывает на критическую роль наклона диполя в модуляции KHI через магнитопаузу в зависимости от времени.

Общий вывод исследования состоит в том, что описание свойств космических волн и механизмов, вызывающих их усиление, является ключом к пониманию и прогнозированию космической погоды. Это означает, что более точные прогнозы космической погоды, и более безопасная спутниковая навигация через радиационные пояса могут быть результатом нового понимания космических волн.

Доктор Катарина Никири, профессор физики и заместитель директора Центра космических и атмосферных исследований в Эмбри-Риддл, отметила, что у исследователей все еще остается много вопросов о причинах сезонных и суточных колебаний геомагнитной активности.


— Катарина Никири.

Космические волны являются критической частью космической погоды, которая в конечном итоге влияет на нашу жизнь и технологии. Но наше понимание этой области все еще оставляет множество вопросов без ответа. Поэтому новые исследования космической погоды становятся все более значимыми, и могут привести к более точным прогнозам и методам защиты земных технологий.