Астрономы обнаружили необычные явления в магнитосфере Земли на расстоянии примерно 160000 километров от планеты. Были обнаружены кратковременные всплески энергии, названные хоровыми волнами, в области, где их никогда ранее не наблюдали, что озадачило ученых. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Хоровые волны, часто называемые "чирикающими" волнами, не могут быть услышаны в космосе, но напоминают пение птиц, когда их преобразуют в аудиосигналы. Ранее эти волны обнаруживались только на расстоянии менее 50000 километров от Земли. Однако с помощью космического аппарата Magnetospheric Multiscale ученые выявили хоровые волны на расстоянии 160000 километров, что ставит под сомнение существующие теории об их образовании.
Ученые считали, что хоровые волны могут быть созданы только вблизи дипольных магнитных полей, таких как у Земли, имеющей четко выраженные северный и южный полюса. Эти волны также были зафиксированы вокруг других планет с магнитными полями, таких как Сатурн и Юпитер.
Считается, что хоровые волны возникают из-за нестабильности плазмы, нарушающей равновесие, из-за чего электроны ведут себя хаотично, вращаясь по спирали вдоль линий магнитного поля Земли и производя излучение, которое взаимодействует с другими электронами. Полученные волны перемещаются вдоль изогнутого магнитного поля от полюса к полюсу, создавая характерное "чириканье" по мере движения.
Недавно обнаруженные хоровые волны находятся в сильно вытянутой и удаленной части магнитосферы Земли, что указывает на альтернативную причину их возникновения. Они могут быть вызваны изменениями частоты во время перемещения в магнитном поле.
Хотя первоначальная теория не полностью отвергается, новые результаты показывают необходимость дополнительных наблюдений за хоровыми волнами. Ученые намерены выявить больше подобных явлений в таких же удаленных участках космоса.
Результаты исследования имеют важные последствия для будущих космических исследований, поскольку хоровые волны могут генерировать высокоэнергетические "электроны-убийцы", которые могут нарушать спутниковую связь. Понимание этих мощных частиц также может помочь защитить астронавтов во время пилотируемых миссий.