Оригинал материала
Суббури в любом направлении
Новая теория энергетических выбросов в атмосфере Земли
Ученые попытались определить зависимость интенсивности энергетических выбросов в магнитном поле Земли от его расположения. Такого рода выбросы, которые называются суббури, возникают при взаимодействии магнитосферы нашей планеты и солнечного ветра.Солнечным ветром называется поток ионизированных частиц, по большей части гелиево-водородной плазмы, исходящий из солнечной короны в космическое пространство со скоростью 300--1200 км/с.
Солнечный ветер оказывает сильное влияние на Землю и другие планеты. До Земли он доносит частицы магнитного поля Солнца (межпланетного магнитного поля) за три-четыре дня. Приближаясь к нашей планете, заряженные частицы влияют на магнитосферу, которая окружает и защищает Землю, и передают ей энергию. Заряженные частицы несут токи, которые вызывают значительные изменения в магнитосфере Земли.
«Все важные изменения в магнитосфере, -- уверен Ларри Лайонс, специалист по атмосфере и океанам, -- происходят из-за того, что солнечный ветер передает свою энергию частицам магнитосферы».
Ученые открыли магнитное поле Земли в 1957 году. К концу 60-х годов прошлого столетия в науке утвердилась теория, согласно которой скорость передачи солнечной энергии магнитосфере зависит главным образом от направленности межпланетного магнитного поля. Это поле не постоянно. Оно значительно меняется как по силе, так и по направлению. Согласно общераспространенной теории, чем ближе поле располагается к направлению с севера на юг, тем быстрее должна передаваться энергия Солнца и тем сильнее магнитное поле Земли в этом направлении. Эффективнее всего солнечный ветер расстается с энергией, когда межпланетное магнитное поле не только направлено в сторону юга, но и к тому же еще является сильным.
Ларри Лайонс с коллегами занимался проблемами безопасности полетов космических кораблей в верхних слоях атмосферы Земли. Калифорнийские ученые пытались определить силу взаимодействия между солнечным ветром и магнитосферой Земли, измеряя при помощи радаров потоки в ионосфере, верхней части атмосферы нашей планеты, которую как раз и ионизирует солнечная радиация. Анализ данных радаров принес неожиданные результаты.
Ранее считалось, что суббури, резкие выбросы энергии в магнитном поле Земли, возникают только тогда, когда межпланетное магнитное поле направлено на юг. Однако сейчас выяснилось, что суббури возникают при любом направлении поля.
Главным, считает профессор Лайонс, являются флуктуации, т.е. колебания межпланетного магнитного поля, которые происходят очень часто. Энергия частиц и полей в магнитосфере может сильно разниться. Колебания носят существенный характер -- до десяти раз как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Причем она может меняться даже каждый час.
Ларри Лайонс согласен с тем, что южное направление межпланетного магнитного поля очень важно. Суббури же при направлении поля на север возникать, с одной стороны, как будто бы и не должны, но с другой -- все же возникают, причем довольно часто, почти каждый час.
Статистический анализ показывает, что это не случайность, а закономерность. Ученые постарались разделить данные в зависимости от колебаний силы солнечного ветра. Оказалось, что, когда колебания межпланетного магнитного поля были незначительны, поведение магнитосферы вполне соответствовало принятой теории, т.е. зависело от направленности и силы солнечного ветра. Но когда колебания солнечного ветра были сильными, то сила потоков теряла прямую зависимость от направленности ветра и зависела от силы колебаний.