Данные, полученные учеными из Университета королевы Марии в Лондоне с зондов НАСА, впервые помогли доказать присутствие стоячих звуковых акустических волн в магнитосфере Земли. Исследование опубликовано в журнале The Conversation.
Ученые более 45 лет пытаются доказать существование этой «барабанной дроби» — звуковых стоячих волн, вызванных резонированием магнитного поля на плазму, заряженные частицы высоких энергий и выбросов корональной солнечной массы.
Согласно расчетам, взаимодействие магнитного поля и магнитопаузы со сторонними волнами и частицами, которые бомбардируют Землю, приводит к появлению на поверхности магнитосферы особых стоячих волн. Они напоминают биение барабанов. Физики много лет пытались услышать эти звуки, которые формируются на частотах в десятки тысяч раз ниже, чем может услышать человек, однако интенсивность этого процесса не позволяла экспериментально подтвердить теорию.
Группа ученых под руководством Мартина Арчера из Университета королевы Марии в Лондоне проанализировала данные с магнитосферных зондов THEMIS, выстроившись в 2017 году в идеальную линию на границе магнитосферы.
Оказалось, что магнитный щит, который защищает Землю от космических лучей, иногда «трескается» и пропускает часть из них. Во время наблюдения произошел небольшой выброс плазмы с Солнца — это позволило зондам зафиксировать вибрацию магнитного поля, а также распространение этих волн по всей ее поверхности и отражение от неподвижных частей.
Первоначальные и отраженные волны начинают мешать друг другу, усиливая свое действие, это приводит к появлению так называемых стоячих волн, где некоторые точки остаются неподвижными, а другие вибрируют в разные стороны.