Моделиране на магнитосферата ще предсказва космическото време

Построени са серия модели, които адекватно описват реалните процеси в тънките токови слоеве в магнитосферата на Земята и техните свойства.

Получените моделни резултати не само се потвърждават от спътникови наблюдения, но могат и да ги предсказват. За това на 40-ата научна асамблея на Международния комитет по изследване на космическото пространство (КОСПАР) разказала Хелми Малова, доктор на физико-математическите науки от Научно-изследователския институт за ядрена физика към Московския държавен университет.

Излизащите от Слънцето плазмени частици – протони и електрони – сякаш обтичат магнитосферата на Земята, в резултат на което се образува сравнително тънък токов слой – магнитопауза, отделяща магнитосферата от връхлитащия поток.

Частиците плазма попадат и вътре в магнитосферата, образуващи в нея продълговата част – опашка, с токова сила. Дебелината ѝ зависи от условията на взаимодействието на потока слънчева плазма с магнитосферата.

По време на магнитните смущения – суббури – токовият слой на опашката може да се свива от десетки хиляди километри до няколкостотин километра, а след това да се разрушава в близките до Земята области. Разрушението на тънкия токов слой може да протича също и при изключително големи струпвания на захванати в него частици.

След разкъсването на токовия слой потоците ускорени частици се устремяват, от една страна, към полярните области на Земята, в резултат на което се наблюдават полярни сияния. От друга страна, разкъсването на токовия слой предизвиква образуването на гигантски плазмени „мехури“ – плазмоиди, които отлитат от планетата и в крайна сметка напускат магнитосферата.

Главната особеност на построената серия модели е в това, че те отчитат структурата и еволюционната динамика на тънките токови слоеве в магнитосферата на Земята.

„Слоевете могат да се разцепват, деформират, извършват колебания, да се разрушават. Това е като жив организъм, той постоянно се променя, еволюира, в него протичат сложни процеси“, пояснява Малова.

Изследването на тънките токови слоеве в магнитосферата на Земята е необходимо за разбирането на фундаменталните основи на взаимодействието на космическата плазма и електромагнитните полета в медупланетното и космическото пространство, необходими за мониторинг и предсказване на космическото време.

„Космическото време трябва да се предсказва не само за да предупреждава за заплаха за спътниците или космонавтите. Интензивните потоци заредени частици в йоносферата индуцират силни електрични токове на повърхността на Земята, които могат да повредят газопроводи, системи за навигация и връзки, трансформаторни станции, оставяйки цели градове без електричество“, казва Виктор Попов, доктор на физико-математическите науки.

Резултатите от работата са представени на КОСПАР в два доклада.