Нове дослідження свідчить, що Місяць впливає на «плазмовий океан», що оточує верхні шари атмосфери Землі, і створює коливання, подібні до припливів і відпливів в океанах. Щоб зробити такі висновки, науковці використали дані, які супутники збирали понад 40 років, відстежуючи щохвилинну зміну форми плазмосфери.
Плазмосфера – це внутрішня область магнітосфери Землі, яка захищає нашу планету, коли на неї насувається сонячна буря та різні типи високоенергетичних частинок. Цей згусток холодної плазми трохи схожий на пончик і знаходиться над силовими лініями магнітного поля Землі, безпосередньо над іоносферою – електрично зарядженою частиною верхніх шарів атмосфери.
Плазма, або іонізований газ, у плазмосфері щільніша за плазму в зовнішніх областях магнітосфери, що змушує її опускатися до самого низу магнітосфери. Межу між цією щільною зануреною плазмою і рештою магнітосфери науковці називають плазмопаузою. «Враховуючи властивості холодної, щільної плазми, плазмосферу можна розглядати як «плазмовий океан», а плазмопаузу – як «поверхню» цього океану», – пишуть дослідники в статті.
Гравітаційне тяжіння Місяця може впливати на цей «океан», змушуючи його поверхню підійматися та опускатися, подібно до океанських припливів. Це вже не новина, що Місяць здатен впливати на океани, земну кору, приземне геомагнітне поле і газ у нижніх шарах атмосфери Землі. Однак до цього часу науковці не перевіряли, чи створює наш супутник аналогічний приливний ефект на плазмосферу.
Для дослідження цього питання вчені проаналізували дані з понад 50 тис. вимірювань плазмосфери супутниками, що належать до 10 наукових місій, включаючи місію NASA THEMIS. Сенсори супутників здатні виявляти найдрібніші зміни в концентрації плазми, а тому команда дослідників нанесла на карту точну межу плазмапаузи з більшою деталізацією, ніж будь-коли раніше.
Супутникові вимірювання відбувалися між 1977 і 2015 роками, і за цей період пройшло чотири повних сонячних цикли. Завдяки цій інформації науковці врахували роль сонячної активності в магнітосфері Землі. Після того, як вплив Сонця було враховано, стало зрозуміло, що коливання форми плазмопаузи відбуваються за щоденними та щомісячними схемами, які дуже схожі на океанські припливи. Тому найімовірнішою причиною плазмових припливів став саме Місяць.
Науковці поки що не впевнені, як саме наш супутник спричиняє плазмові припливи, але найкраще припущення полягає в тому, що гравітація Місяця викликає збурення в електромагнітному полі Землі. Команда вважає, що ця раніше невідома взаємодія між Землею і Місяцем може допомогти вченим детальніше вивчити інші шари магнітосфери, як-от радіаційні пояси Ван Аллена, які захоплюють високоенергетичні частинки з сонячного вітру і затримують їх у зовнішній магнітосфері.
«Ми підозрюємо, що спостережуваний плазмовий приплив може тонко впливати на розподіл енергійних частинок радіаційних поясів, які становлять відому небезпеку для космічної інфраструктури та людської діяльності в космосі», – пишуть науковці. Тому краще розуміння припливів може допомогти поліпшити роботу в цих областях.
Також цікаво: