Межпланетное пространство только на первый взгляд кажется спокойным. Высокоэнергетические заряженные частицы в нашей Солнечной системе, а также за ее пределами, постоянно перемещаются. Они могут повредить спутники и поставить под угрозу здоровье космонавтов, но, к счастью для земных жителей, наша планета покрыта защитным магнитным щитом.
Тем не менее некоторые особо шустрые частицы пробираются сквозь защиту Земли. Для исследования того, как это происходит, в 2015 году была создана миссия NASA Magnetospheric Multiscale или MMS.
Результаты ее работы показывают, что торнадоподобные завитки космической плазмы создают активность, достаточно бурную, чтобы заряженные частицы проскользнули в околоземное пространство.
Миссия MMS использует четыре одинаковых космических аппарата для трехмерного наблюдения за магнитной средой вокруг Земли. Миссия изучает, как частицы переносятся в магнитосферу, фокусируясь на причинах и последствиях магнитного пересоединения - события, когда пересекаются линии магнитного поля, запуская частицы солнечного ветра в земное пространство.
Объединив наблюдения из MMS с новыми трехмерными компьютерными симуляторами, ученые смогли впервые создать уникальную модель плазменного торнадо на границах нашей магнитосферы. Результаты работы были опубликованы в издании «Nature Communications».
Эта модель показывает, как формируется плазменное торнадо
Согласно полученной модели, гигантские завихрения, называемые волнами Кельвина Гельмгольца, образуются вдоль края магнитосферы, напоминая океанские волны. В результате этого граница становится неплотной и образуется плазменное торнадо, которое выступает в качестве двери для входа заряженных частиц от солнечного ветра в магнитосферу Земли.
