Sonda NASA wykryła dziwne zjawisko. Niezwykły zygzak w ziemskiej magnetosferze
Dziwne zjawisko, które wcześniej obserwowano tylko w pobliżu Słońca, po raz pierwszy odkryto w ziemskiej magnetosferze. Naukowcy nazwali je magnetyczną serpentyną (ang. magnetic switchback). To zygzakowate zaburzenie pola magnetycznego wywołane przez szybko zmieniającą kierunek plazmę na granicy między Ziemią a Słońcem, na które natrafiła sonda Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) agencji NASA.
Spis treści:
- Po raz pierwszy zaobserwowali dziwne zjawisko w polu magnetycznym Ziemi
- Magnetyczna serpentyna występuje nie tylko w pobliżu Słońca
- Plazma ze słonecznych wyrzutów wchodzi w interakcje z ziemską magnetosferą
Po raz pierwszy zaobserwowali dziwne zjawisko w polu magnetycznym Ziemi
Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) to misja kosmiczna NASA, która wystartowała w 2015 roku, aby badać ziemską magnetosferę. Składają się na nią cztery identyczne sondy, krążące po orbicie okołoziemskiej już ponad 10 lat (początkowo zakładano, że misja potrwa 2 lata). Sonda po raz pierwszy w historii namierzyła magnetyczną "serpentynę" (ang. "switchback") w ziemskiej magnetosferze. Do tej pory naukowcy obserwowali takie zjawisko jedynie w okolicy Słońca, więc jego pojawienie się blisko naszej planety wywołało sporą sensację. Odkrycie zostało opisane w "Journal of Geophysical Research: Space Physics".
Czym właściwie jest to zjawisko? Autorzy badania wyjaśnili prostym językiem, iż jest to skręcająca się i obracająca struktura wykonana z plazmy, którą zaobserwowano zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz pola magnetycznego Ziemi.
"Struktura ta tymczasowo się obróciła, zanim wróciła do oryginalnego położenia, formując kształt przypominający 'węzeł'. W jego wnętrzu wysokoenergetyczne elektrony poruszały się zgodnie z wyraźnym wzorem, co sugeruje, że część materiału pochodziła z południowego krańca pola magnetycznego Ziemi, zwróconego w stronę słońca. Po jednej stronie struktury odkryliśmy obszar, w którym pole magnetyczne aktywnie przemieniało się wokół dwuwymiarowej warstwy prądu" - wyjaśniają naukowcy z University of New Hampshire w Stanach Zjednoczonych.
Magnetyczna serpentyna występuje nie tylko w pobliżu Słońca
Skąd właściwie nazwa "magnetyczna serpentyna" (ang. "magnetic switchback")? Najprościej wyobrazić to sobie jako linię prostą, która nagle zaczyna się wić i skręcać, chwilowo zmieniając kierunek. Przypomina to właśnie serpentynę, czyli wyjątkowo krętą drogę z wieloma ostrymi zakrętami, jaką często można znaleźć w górach. W przypadku tego zjawiska dzieje się tak z liniami pola magnetycznymi - wyobrażonymi liniami, które stanowią wizualną reprezentację kierunku i natężenia pola magnetycznego.
Do takiego zjawiska dochodzi regularnie podczas wyrzutów plazmy ze Słońca, nazywanych koronalnymi wyrzutami masy. W pobliżu Ziemi zaobserwowano je po raz pierwszy. Okazuje się, że mogą być ze sobą połączone.
Eksperci badający ten fenomen odkryli, że nie cała plazma w ziemskiej magnetosferze pochodzi z naszej planety. Część jest pochodzenia słonecznego i wchodzi w interakcje z tutejszymi naładowanymi cząsteczkami. Ta interakcja doprowadzać ma właśnie do zygzakowatych odchyleń pola magnetycznego.
Plazma ze słonecznych wyrzutów wchodzi w interakcje z ziemską magnetosferą
"Te odkrycia sugerują, że struktura ta formowała się, gdy pole magnetyczne w plazmie, która wypływa ze Słońca, przekształcało się w polu magnetycznym Ziemi. Analizując, jak pole magnetyczne tej struktury zmieniało kierunek, potwierdziliśmy, że pasuje ono do znanego typu zjawiska kosmicznego, widywanego często, jak powstaje ze Słońca" - tłumaczą autorzy obserwacji.
Co dalej? Zdaniem ekspertów to odkrycie wskazuje na nowe podobieństwa w zaburzeniach różnych obszarów plazmy i pozwoli przyszłym misjom kosmicznym badać zjawiska w zewnętrznych warstwach Słońca bez potrzeby ich wysyłania bezpośrednio w te niebezpieczne rejony.
Źródło: McDougall, E. O., & Argall, M. R. (2025). A case for a switchback generated by interchange reconnection between the open solar wind and closed magnetosphere field line. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 130, e2025JA034180. doi:10.1029/2025JA034180.
