Вселенная изобилует повторяющимися закономерностями — от мельчайших клеток до крупнейших галактик. Теперь учёные внимательно изучили волны сёрферов, которые возникают не только в океане, но и в космосе.
В данном случае учёные изучали волны, возникающие на границах околоземного пространства. Исследователи хотели понять, что именно происходит на этих границах, поскольку различные события там могут нарушать нашу космическую среду. При достаточной силе воздействия такая космическая погода может нарушить работу наших систем связи или электроники на борту спутников.
«Мы и раньше знали, что волны Кельвина — Гельмгольца существуют на границах магнитосферы Земли, но считались относительно редкими и возникающими только при особых условиях, — сказал Шива Кавоси, один из исследователей, в пресс-релизе. — Оказывается, они могут возникать при любых условиях и встречаются гораздо чаще, чем мы думали. Они присутствуют в 20 % случаев».
Волны на самом деле являются прямым следствием того, как наша планета вписывается в более крупную Солнечную систему. Планета Земля обладает гигантским магнитным полем, и его магнитное влияние распространяется наружу в виде большого пузыря, называемого магнитосферой, — подобно ветру, дующему над поверхностью океана. В определённых ситуациях частицы и энергия, исходящие от Солнца, могут преодолевать магнитосферу и проникать в околоземное пространство. Этот приток частиц и энергии вызывает явления космической погоды, которые могут влиять на наши технологии.
В ходе последнего исследования учёные определили частоту волн, используя данные приборов с двух космических аппаратов НАСА. Исследователи измеряли параметры солнечного ветра за 30–60 минут до его контакта с атмосферой Земли и использовали другие измерения, чтобы определить, когда и где возникали волны.
Удивительно, но исследователи обнаружили, что эти волны возникают при самых разных условиях. Их могут вызывать как быстрые, так и медленные солнечные ветры с магнитными полями, направленными в любую сторону.
«Теория волн Кельвина — Гельмгольца хорошо проработана, но у нас не так много наблюдений, — сказал Эван Томас, один из исследователей. — Эти новые наблюдения показывают, что волны возникают чаще, чем ожидалось, и, вероятно, играют более важную роль, чем мы думали. Но мы всё ещё не знаем всех подробностей».
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.