Cząsteczki wiatru słonecznego najczęściej bombardują północny biegun magnetyczny Ziemi. Wcześniej sądzono, że ta sama ilość energii elektromagnetycznej dociera do obu półkul
Dzięki danym zbieranym przez satelity Swarm obsługiwane przez ESA, naukowcy odkryli, w jaki sposób energia generowana przez naładowane elektrycznie cząstki w wietrze słonecznym, wpływa do ziemskiej atmosfery. Najbardziej zaskakuje fakt, że najwięcej naładowanych cząstek zmierza w kierunku magnetycznego bieguna północnego. O wiele mniej tych cząstek dociera do magnetycznego bieguna południowego. Słońce emitując promieniowanie, dostarcza nam światło i ciepło, aby podtrzymać życie, ale także bombarduje nas niebezpiecznymi naładowanymi cząstkami wiatru słonecznego. Te naładowane cząstki mogą potencjalnie uszkodzić sieci komunikacyjne, systemy nawigacyjne, takie jak GPS i satelity. Silne burze słoneczne mogą nawet spowodować przerwy w dostawie prądu. Przykładem jest Quebec w Kanadzie w 1989 roku. Ochroną przed szkodliwymi promieniowaniem i wiatrem słonecznym jest pole magnetyczne Ziemi. W dużej mierze chroni nas przed skutkami silnych rozbłysków na Słońcu skierowanych w stronę naszej planety. Ziemskie pole magnetyczne, generowane głównie przez ocean przegrzanego, wirującego płynnego żelaza, które tworzy zewnętrzne jądro około 3000 km pod naszymi stopami, jest jak ogromna bańka chroniąca nas przed promieniowaniem kosmicznym i naładowanymi cząstkami przenoszonymi przez potężne wiatry uciekające przed grawitacyjnym działaniem Słońca. Podobne zjawisko możemy zauważyć przy użyciu magnesu sztabkowego.
Cząsteczki wiatru słonecznego najczęściej uderzają w północny biegun magnetyczny Ziemi
W przypadku ziemskiego pola magnetycznego, jest ono wywołane przez biegun północny i południowy, luźno ustawione w jednej linii z osią obrotu. Miejscem widocznego oddziaływania pola magnetycznego Ziemi z docierającymi naładowanymi cząsteczkami słonecznymi są zorze polarne.
Do tej pory zakładano, że ta sama ilość energii elektromagnetycznej dociera do obu półkul. Jednak artykuł opublikowany w Nature Communications opisuje, w jaki sposób badania prowadzone przez naukowców z University of Alberta w Kanadzie, wykorzystały dane z misji ESA Swarm, aby nieoczekiwanie odkryć, że energia elektromagnetyczna przenoszona przez pogodę kosmiczną wyraźnie preferuje północny biegun magnetyczny Ziemi. To nowe odkrycie sugeruje, że oprócz ochrony Ziemi przed napływającym promieniowaniem słonecznym, pole magnetyczne aktywnie kontroluje również sposób dystrybucji i kierowania energii do górnych warstw atmosfery.
Animacja wyjaśniająca odkrycie naukowców badających ziemskie pole magnetyczne
Główny autor artykułu - Ivan Pakhotin - który prowadzi te badania w ramach stowarzyszenia Living Planet Fellowship ESA, wyjaśnia - „Ponieważ południowy biegun magnetyczny znajduje się dalej od osi obrotu Ziemi niż północny biegun magnetyczny, asymetria nakładana jest na ilość energii, dlatego schodzi w kierunku Ziemi na północy i południu. Wydaje się, że występuje zróżnicowane odbicie elektromagnetycznych fal plazmowych, zwanych falami Alfvena".
-„Nie jesteśmy jeszcze pewni, jakie mogą być skutki tej asymetrii, ale może ona również wskazywać na możliwą asymetrię w pogodzie kosmicznej, a być może także między zorzami polarnymi na południu i północy. Nasze odkrycia sugerują również, że dynamika chemii w wyższych warstwach atmosfery może różnić się między półkulami, zwłaszcza w okresach silnej aktywności geomagnetycznej” - dodał Pakhotin.
Z kolei Ian Mann z University of Alberta powiedział - „Aktywność Słońca, taka jak masowe wyrzuty koronalne, może mieć potencjalnie poważne konsekwencje dla naszego współczesnego stylu życia. Dlatego badanie fizyki leżącej u podstaw pogody kosmicznej i złożoności naszego pola magnetycznego jest bardzo ważne dla budowania systemów wczesnego ostrzegania i projektowania sieci elektrycznych, które są w stanie lepiej wytrzymać zakłócenia, które rzuca na nas Słońce. Mamy szczęście, że na orbicie znajdują się trzy satelity ESA Swarm, które dostarczają nie tylko kluczowych informacji, niezbędnych dla naszych badań naukowych, ale mogą również prowadzić do bardzo praktycznych rozwiązań w naszym codziennym życiu”.
Satelity Swarm badające zmiany pola magnetycznego Ziemi
Przypomnijmy, na orbicie od 2013 roku znajdują się trzy identyczne satelity Swarm. Przekazują one nie tylko informacje o tym, jak ziemskie pole magnetyczne chroni nas przed niebezpiecznymi cząstkami wiatru słonecznego, ale także dostarczają dane, jak to pole jest generowane, jak się zmienia i jak zmienia się pozycja północnego bieguna magnetycznego.
DobraPogoda24, ESA
