Ο μηχανισμός εμφάνισης των μαγνητικών καταιγίδων στη Γη ανακαλύφθηκε από ειδικούς του Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου της Σιβηρίας στο πλαίσιο ομαδικής έρευνας. Ένα νέο μαθηματικό εργαλείο που δημιουργήθηκε με βάση στατιστικά δεδομένα που ελήφθησαν από τεχνητούς δορυφόρους του πλανήτη μας επιτρέπει την πρόβλεψη των διαταραχών του μαγνητικού πεδίου που προκαλούνται από τον ηλιακό άνεμο. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στην επιθεώρηση Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
Ο ήλιος εκπέμπει συνεχώς φορτισμένα σωματίδια (ιόντα, πρωτόνια, ηλεκτρόνια) που απομακρύνονται από αυτόν προς όλες τις κατευθύνσεις. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ηλιακός άνεμος, η ταχύτητα του οποίου φτάνει τα 500-600 km/s. Πετώντας προς τη Γη, τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου συναντούν ένα εμπόδιο με τη μορφή μαγνητικού πεδίου (μαγνητόσφαιρα του πλανήτη) και επιβραδύνονται, δήλωσαν οι ειδικοί του Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου της Σιβηρίας (SFU).
Οι επιστήμονες εξήγησαν ότι η μαγνητόσφαιρα του πλανήτη μας έχει πολύπλοκο σχήμα, επιμηκυμένο προς την κατεύθυνση της ροής των φορτισμένων σωματιδίων από το κέντρο του ηλιακού συστήματος. Όμως κατά καιρούς εμφανίζονται κενά σε αυτό το τοίχωμα, μέσω των οποίων φορτισμένα σωματίδια εισέρχονται στη μαγνητόσφαιρα και προκαλούν ισχυρές διαταραχές του μαγνητικού πεδίου (μαγνητικές καταιγίδες) στη Γη.
Για να κατανοήσουμε την αιτία αυτών των κενών, πρέπει να έχουμε μια λεπτομερή κατανόηση του τι συμβαίνει πριν από το όριο της μαγνητόσφαιρας, όπου σταματά ο ηλιακός άνεμος.
Οι επιστήμονες του SFU και οι συνάδελφοί τους από το Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης (SPbU) ανέπτυξαν ένα μαθηματικό εργαλείο για την πρόβλεψη των μαγνητικών πεδίων και των ηλεκτρικών ρευμάτων μπροστά από τη μαγνητόσφαιρα της Γης.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, κατάφεραν να προσομοιώσουν μαθηματικά την επίδραση του ηλιακού ανέμου στο όριο της μαγνητόσφαιρας και την κατανομή του διαπλανητικού μαγνητικού πεδίου ηλιακής προέλευσης γύρω από αυτό το όριο. Κατά τη δημιουργία του μοντέλου χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από τεχνητούς δορυφόρους της Γης από το 1995 έως το 2022, τα οποία είναι διαθέσιμα στο κοινό.
«Μια τόσο εκτεταμένη βάση δεδομένων μας επέτρεψε να εντοπίσουμε τέτοια ενδιαφέροντα θεμελιώδη πρότυπα, όπως μια σημαντική αύξηση του διαπλανητικού μαγνητικού πεδίου πριν από το όριο της μαγνητόσφαιρας, καθώς και ισχυρές μετατοπίσεις του ίδιου του ορίου ανάλογα με την κατεύθυνση του ηλιακού μαγνητικού πεδίου που εισάγεται», εξήγησε ο Νικολάι Γιερκάγιεφ, καθηγητής του Τμήματος Εφαρμοσμένης Μηχανικής του Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου της Σιβηρίας.
Ο ειδικός διευκρίνισε ότι βασικό ρόλο παίζει η κατεύθυνση του διαπλανητικού μαγνητικού πεδίου σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο της Γης. Εάν οι κατευθύνσεις των μαγνητικών πεδίων είναι αντίθετες, τότε το όριο της μαγνητόσφαιρας ανοίγει μερικώς και υπάρχει το ίδιο κενό μέσω του οποίου ηλεκτρικά ρεύματα και ενεργητικά φορτισμένα σωματίδια διεισδύουν στη μαγνητόσφαιρα.
Η ρωσική έρευνα σχετικά με την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας και άλλων παραγόντων διαστημικού καιρού στο γήινο διάστημα και τις διαστημικές δραστηριότητες είναι επίσης αφιερωμένη στο πρόγραμμα SFU « The Hitchhiker’s Guide to Science. Siberian Way», που υλοποιείται με την υποστήριξη της επιχορήγησης του Υπουργείου Επιστημών και Ανώτατης Εκπαίδευσης της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
