Что такое магнитное облако?

Магнитное облако (MC) определяется как особый тип выброса корональной массы (CME), который происходит с поверхности Солнца, или событие, которое непосредственно предшествует или следует за CME и его потоком заряженных частиц солнечного ветра. Он охватывает Землю, распространяясь в форме тороида или пончика, причем одна сторона тора центрирована на Солнце, а другая охватывает большой участок пространства непосредственно внутри орбиты Земли. Пространство внутри магнитного облака - это область магнитного потока, где происходит масштабное вращение магнитного поля Земли. На 1981 г. вращение поля магнитного облака прогнозировалось как минимум на 0,25 астрономических единиц (AU) размером до 1 AU, а сама Земля на расстоянии 1 AU от Солнца.

Присутствие космических погодных магнитных облаков может оказать существенное влияние на Землю как потому, что они могут вызвать бури в магнитосфере Земли, так и потому, что они происходят довольно часто. Примеры событий с магнитным облаком были нанесены как минимум 106 раз в период с февраля 1995 года по ноябрь 2007 года, причем 16 случаев имели место только в 1997 году. Как правило, каждое событие длится менее одного дня и ориентировано в магнитном направлении с юга на север.

Хотя магнитное облако обладает относительно низкой температурой протонов, оно может вызывать возмущения как в магнитосфере, так и в ионосфере Земли. Эти помехи могут изменить характер дисплеев полярных сияний, а также нарушить работу спутников, систем связи на их основе и электрических сетей. В то время как солнечный ветер от Солнца довольно постоянный, CME является особым событием в солнечном ветре, когда огромное количество плазмы и магнитной энергии выбрасывается из Солнца со скоростью, которая может достигать 2236936 миль в час (1000 километров в секунду). ). За такими событиями часто следуют магнитные облака, которые также известны как веревки магнитного потока из-за их формы и поведения.

Магнитное облако может предшествовать или следовать за CME на несколько часов или более в наблюдениях. Однако одно из различий между этими двумя событиями заключается в том, что линии магнитного поля в магнитном облаке остаются подключенными к Солнцу, а потоки частиц CME - нет. Напряженность линии поля облака ослабевает с увеличением расстояния от Солнца, хотя линии магнитной силы становятся более искривленными в области космоса вблизи Земли. Магнитная ударная волна, через которую проходит Земля, может длиться от 10 до 20 часов или несколько дней. Из-за этой большой продолжительности и отклонений в ориентации солнечного ветра, вызванных магнитным облаком и событиями CME, активность можно прогнозировать заранее с уведомлением за день до того, как она станет заметной.

Поскольку почти треть всех событий CME связана с возникновением магнитного облака, научные исследования этого явления продолжаются в течение многих десятилетий. Несколько космических аппаратов, запущенных Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) в США, занимались обнаружением магнитных облаков и другой солнечной активности, в том числе Advanced Composition Explorer (ACE), запущенный в 1997 году, и Комплексная лаборатория солнечного ветра (WIND). запущен в 1994 году. Более старые космические аппараты также использовались для наблюдения за событиями в магнитном облаке, такие как Межпланетная платформа мониторинга 8 (IMP 8), запущенная в 1973 году, и International Sun-Earth Explorer 3 (ISEE 3), группа из трех спутников, используемых для изучая магнитосферу, которая была запущена между 1977 и 1982 годами. Однако третий спутник ISEE был удален в 1985 году, однако, когда он использовался для полета через хвост входящей кометы, P / Giacobini-Zinner для наблюдения вблизи.