Международная группа астрономов обнаружила загадочные сигналы — так называемые хоровые волны — в неожиданно удаленной области космоса. Это открытие вызывает вопросы о природе их происхождения и изменяет представления о распространении электромагнитных волн в Солнечной системе. Работа опубликована в журнале Nature.
Хоровые волны представляют собой кратковременные всплески электромагнитного излучения, возникающие на больших высотах над поверхностью Земли. Когда их переводят в аудиоформат, они звучат, как пение птиц. Эти волны изучаются на протяжении десятилетий, и считается, что они возникают из-за плазменной нестабильности — нарушения равновесия в ионизированном газе, который создает характерные электромагнитные колебания.
До последнего времени хоровые волны фиксировались на расстоянии до 51 тысячи километров от Земли — в области, где магнитное поле планеты имеет четко выраженные полюса. Однако новое исследование обнаружило такие же сигналы на расстоянии 165 тысяч километров, где магнитное поле Земли значительно более искажено.
«Оказалось, что образование хоровые волны и могут возникать в любой точке космоса», — сообщили авторы работы.
Обнаружение стало возможным благодаря высокоточным данным миссии NASA Magnetospheric Multiscale (MMS), которая с 2015 года изучает магнитное поле Земли. Исследование также подтвердило ранее теоретически предполагаемый процесс: перенос энергии от частиц плазмы к хоровым волнам происходит в зонах с низкой концентрацией электронов, называемых «электронными дырами». Именно здесь происходит явление, известное как электронный циклотронный резонанс, где частота электронов совпадает с частотой волн, усиливая их энергию.
Хоровые волны представляют собой один из самых мощных импульсов электромагнитного излучения в космосе. Они играют ключевую роль в формировании радиационных поясов Земли и могут угрожать работе спутников. Понимание их природы помогает прогнозировать их появление и предотвращать возможные риски.
Кроме того, хоровые волны фиксируются и на других планетах, таких как Марс, Юпитер и Сатурн. Это делает открытие важным не только для изучения земного магнитного поля, но и для понимания механизмов формирования магнитных полей в космосе.
Ранее симметрию Вселенной проверили с помощью слияния черных дыр.
