Пространство над Землей может казаться пустым. Однако это настоящий карнавал, наполненный магнитными полевыми линиями и высокоэнергетическими частичками. Эту область называют магнитосферой. Каждый день заряженные частицы устраивают представление, стреляя и ныряя сквозь него. Электроны высокой энергии следуют за линиями магнитного поля. Иногда в период магнитного повторного соединения, где происходит взрывоопасное сталкивание линий, частички удаляются с такой траекторией, будто ими выстрелили из пушки.
Конечно, эти процессы нельзя увидеть невооруженным глазом. Поэтому в НАСА используют специальные инструменты. Миссия MMS (Magnetospheric Multiscale) выступает одним из таких приборов. В новом исследовании использовали полученные MMS сведения, чтобы улучшить понимание того, как перемещаются электроны.
Ученые наблюдали за сложными электронами вокруг Земли и заметили, что частички на краю магнитосферы часто раскачиваются при движении по мере ускорения. Обнаружение областей, где ускоряются электроны, является ключом к пониманию одной из тайн магнитосферы: как магнитная энергия трансформируется в кинетическую (движение частиц). Эта информация помогла бы создать защитные технологии, потому что ускоренные высокоэнергетические частички способны нарушить работу спутников.
Визуализация демонстрирует движение одного электрона в области магнитного повторного соединения. По мере приближения космического аппарата к точке повторного соединения становятся заметными первые высокоэнергетические частички, а затем и низкоэнергетические
Последнее исследование выявило новый способ отыскать участки, где разгоняются электроны. До сих пор ученые ориентировались на электроны с низкой энергией, но на этот раз они решили рассмотреть высокоэнергетические.
Такая задача под силу лишь уникальному дизайну MMS, использующему 4 космических аппарата, перемещающихся в тесной тетраэдрической формации. Это обеспечивает качественное измерение временного и пространственного разрешения области магнитного повторного соединения. Результаты помогут ученым исследовать микрофизику магнитного повторного соединения и лучше понять влияние электронов на Землю.