Встреча Земли с солнечным ветром, особенно сейчас, на пике активности светила, происходит довольно бурно — с выделением большого количества кинетической и тепловой энергии, образующейся в результате магнитного пересоединения. Триггером этого явления, когда силовые линии магнитного поля рвутся и вновь замыкаются, служат токовые слои в окружающей планету плазме. Как они возникают — оставалось неясным.
Ученые из Научно-технического университета Китая установили, что токовые слои в магнитном хвосте Земли вызваны ударной волной от солнечного ветра в лобовой части магнитосферы. Результатами исследования они поделились в журнале Science Advances.
Анализируя данные со спутников Magnitospheric Multiscale Mission, исследователи обнаружили, что флуктуации от удара солнечного ветра, обтекая Землю, усиливаются, и формируют токовые слои в хвосте магнитосферы; а уже непосредственно внутри них происходит магнитное пересоединение с превращением магнитной энергии в кинетическую и тепловую.
С помощью метода гибридного моделирования команда воспроизвела весь процесс восходящих колебаний от их возникновения до эволюции в токовые слои.
Результаты моделирования совпали со спутниковыми наблюдениями, став, таким образом, убедительным доказательством механизма формирования и рассеивания энергии токовых слоев в турбулентной плазме. Полученные данные можно обобщить на ударные волны в плазме в других астрофизических и лабораторных средах.
