Фізики вперше зафіксували на Землі явище, яке раніше вважалося характерним лише для Сонця

Вчені з Університету Нью-Гемпшира, Емілі Макдуголл та Меттью Аргалл, виявили у земному магнітному полі загадкові “магнітні вигини” (mag­net­ic switch­backs) — зигзагоподібні спотворення ліній магнітного поля, що раптово змінюють напрям і повертаються у вихідне положення. Відкриття може допомогти точніше прогнозувати геомагнітні бурі та їхній вплив на супутники й енергетичні системи.

За словами дослідників, ці структури були знайдені під час аналізу даних місії NASA Mag­ne­tos­pher­ic Mul­ti­scale (MMS), яка вивчає взаємодію плазми в магнітосфері Землі. У ході спостережень з’ясувалося, що частина плазми, захопленої земним магнітним полем, мала сонячне походження — вона змішалася з локальною плазмою, що призвело до розриву та повторного з’єднання ліній магнітного поля. Саме цей процес і створив характерні зигзагоподібні викривлення, подібні до тих, які неодноразово спостерігали біля Сонця.

Діаграма, що ілюструє, як утворюються зворотні вигини в магнітному полі Сонця, коли відкриті силові лінії (ліворуч) взаємодіють із закритими силовими лініями (праворуч). (Zank et al., ApJ, 2020)

Механізм утворення “switchback”-ів нагадує явища в сонячному вітрі. Відкриті лінії магнітного поля Сонця тягнуться далеко в космос, несучи заряджені частинки, тоді як замкнені лінії повертаються назад до поверхні. Коли відкриті лінії взаємодіють із замкненими, вони можуть розриватися й перепідключатися, утворюючи S‑подібні хвилі. Під час цього виділяється енергія, що “переламує” лінії — так виникають магнітні вигини.

Тепер учені вперше спостерігали аналогічне явище у магнітосфері Землі, де сонячні відкриті лінії стикаються із замкненими земними. За словами Макдуголл і Аргалла, це відкриття дає нове уявлення про динаміку взаємодії плазми, допомагаючи зрозуміти, як енергія передається між магнітними полями різного походження.

Дослідники підкреслюють, що тепер магнітні “зигзаги” можна вивчати без потреби відправляти зонди безпосередньо до Сонця. Це відкриває нові можливості для дослідження процесів, що впливають не лише на простір поблизу Сонця, але й на космічну погоду біля Землі, яка здатна порушувати зв’язок, навігацію та роботу енергомереж.