Новый вид «космической погоды» очень уж напоминает по своим свойствам землетрясения, хотя и происходит за пределами Земли и вызывает не разрушения, а появление полярных сияний. В любом случае, его уже называют «космотрясением».

Магнитосфера Земли деформируется солнечным ветром
«Космотрясение» шаг за шагом. Показана (небольшая) Земля, силовые линии ее магнитосферы, деформируемые солнечным ветром, и быстрые потоки заряженной плазмы
При «космотрясении» магнитное поле Земли сотрясается почти так же, как ее поверхность при землетрясении
Схема движения потоков плазмы во время «космотрясения». Единицы измерения длины на обеих осях — размер Земли. Так что каждое завихрение охватывает пространство примерно со всю нашу планету
Так выглядят спутники, входящие в пятерку THEMIS

«Космотрясение» представляет собой грозные колебания земной магнитосферы, глобального магнитного поля планеты. Ярче всего оно проявляется на орбите, но эффекты его можно заметить и в атмосфере, и ниже, до самой поверхности.

«Сотрясения обнаруживаются и наземными станциями по всему миру — так же, как сейсмические волны от крупных землетрясений», — поясняет Василис Ангелопулос (Vassilis Angelopoulos), один из руководителей орбитальной миссии THEMIS, пятерки орбитальных аппаратов, изучающих магнитосферу Земли. Аналогия с землетрясениями вполне уместна, совокупная энергия «космотрясения» примерно равна энергии землетрясения магнитудой 5−6.

Еще в 2007 г. миссия THEMIS обнаружила события, непосредственно предшествующие «космотрясениям». Все начинается в «хвосте» магнитосферы, вытянутой под постоянным давлением мириадов быстрых и электрически заряженных частиц солнечного ветра. Этот «хвост» иногда становится очень вытянутым, в нем нарастает напряжение — и он резко выпрямляется, как слишком перетянутый резиновый жгут.

В магнитосфере образуются своего рода «бреши», оказавшиеся там частицы солнечного ветра уже не отклоняются действием магнитосферы, а устремляются прямиком к Земле (об этом процессе мы рассказывали в заметке «Солнечный ветер северный»). С тех пор аппараты THEMIS следили за подобными явлениями еще внимательней — и оказалось, что потоки плазмы солнечного ветра приводят к настоящим «космотрясениям».

Устремленные вниз, к Земле, частицы снова сталкиваются с магнитным полем Земли уже на высоте около 30 тыс. км, над экватором. Они отражаются туда и сюда, как скачущий на натянутой сетке мячик, вызывая колебания магнитного поля. Как и в случае с мячом, первый удар — самый мощный, а каждый следующий все более ослабевает, поскольку энергия передается колебаниям сетки (или в нашем случае — колебаниям магнитного поля).

Оказалось, что при этом образуются огромные — размерами примерно со всю Землю — воронки плазмы, вертящиеся на самой границе колеблющегося магнитного поля. «Когда поток плазматических частиц сталкивается со внутренней магнитосферой, — объясняет один из авторов работы Руми Накамура (Rumi Nakamura), — на его противоположных концах формируются и быстро исчезают воронки, вращающиеся в противоположных направлениях. Мы думаем, что они создают значительные течения электричества в околоземном пространстве».

Эти «космотрясения» и плазменные воронки вместе оказывают, видимо, довольно заметное влияние на саму Землю. Воронки могут «подталкивать» заряженные частицы, бомбардируя ими атмосферу планеты, зажигая полярные сияния и повышая ионизацию воздуха, что, в свою очередь, может вносить помехи в работу радиосвязи и систем спутниковой навигации.

По сообщению NASA