В солнечном ветре магнитное поле на малых масштабах вращается в обратную сторону

Работу провели специалисты Института теоретической физики Брауншвейгского технического университета и Токийского университета. В проекте участвовали исследователи из 10 стран. Они опирались на высокоточные измерения магнитного поля и частиц, полученные в миссии NASA.

Оказалось, что на определённой длине волны направление вращения магнитного поля меняется на противоположное. По мере удаления от Солнца этот разворот усиливается и сдвигается к более длинным волнам. Он приходится на переход от крупномасштабной динамики, похожей на течение жидкости, к мелкомасштабной, где важны отдельные частицы.

Как вращается поле

На больших масштабах плазма ведёт себя как жидкость, колебания становятся случайными. Вращение поля при этом случайным не бывает: если смотреть от Солнца вдоль радиуса, оно в основном идёт против часовой стрелки. На малых масштабах картина обратная — по часовой.

«Мы видим чёткую структуру в спектре, хотя турбулентность — это неупорядоченные движения», — говорит первый автор статьи Масатоми Иизава (Брауншвейгский технический университет).

Зачем это важно

Космическая плазма сильно разрежена, её частицы не сталкиваются. Как такая среда приходит к турбулентности и как в ней распределяется энергия колебаний, до сих пор остаётся загадкой.

Турбулентность плазмы влияет на ударные волны и магнитные облака, которые рождаются после солнечных выбросов, и служит важным фактором при прогнозе геомагнитных бурь. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.

Между прочим. Солнечный ветер долетает от Солнца до Земли за 2—3 суток, тогда как свет идёт в среднем 8 минут 17 секунд. Скорость спокойных потоков у орбиты Земли составляет примерно 300—500 км/с у медленных и 500—800 км/с у быстрых.