Международная команда астрономов обнаружила загадочные «поющие волны» в неожиданном регионе космоса, что вызывает новые вопросы об их происхождении.
«Поющие волны», которые еще называют хоровыми, или чирпированными, — это секундные всплески электромагнитного излучения, которые возникают высоко над поверхностью Земли. Преобразованные в аудиоформат, они напоминают птичье щебетание. Эти явления изучаются уже десятилетиями, и считается, что они обусловлены нестабильностью плазмы — ионизированного газа, который излучает электромагнитные волны в четких узорах.
Ранее подобные волны находили на расстоянии до 50 тыс. км от Земли, где магнитное поле нашей планеты напоминает классический диполь с четкими полюсами. Физики считали, что именно эта особенность создает нестабильность плазмы, необходимую для образования волн.
Однако новые исследования, опубликованные в Nature, обнаружили эти волны на значительно большем расстоянии — около 165 тыс. км от Земли. В этой зоне магнитное поле сильно искажено, что свидетельствует о том, что связь «поющих волн» с дипольным магнитным полем не является такой важной, как считалось ранее.
«Сходство этих волн с теми, что возникают ближе к Земле, указывает на то, что их формирование может происходить где угодно в космосе, независимо от локальной среды», — отмечают исследователи в своей статье.
Исследование базировалось на данных спутника NASA MMS (Magnetospheric Multiscale Mission), запущенного в 2015 году. Этот аппарат позволил получить детальные изображения и зафиксировать волны на значительном расстоянии от Земли.
Важной частью исследования стало подтверждение одного из ранее теоретизированных механизмов — передачи энергии от частиц плазмы к хоровым волнам. Впервые этот процесс был замечен в участках с низкой плотностью электронов, известных как электронные дырки. Это подтверждает явление электронного циклотронного резонанса, когда частота электронов совпадает с частотой волн, усиливая передачу энергии.
«Электронные дырки, связанные с хоровыми волнами, давно изучались через симуляции, но теперь мы смогли наблюдать их напрямую», — пишут авторы исследования.
«Поющие волны» также обнаружены на других планетах, таких как Марс, Юпитер и Сатурн. Они являются одними из самых мощных источников электромагнитного излучения в космосе и влияют на радиационный пояс Земли, а также могут представлять угрозу для спутников. Изучение этих волн помогает лучше прогнозировать их активность и избегать потенциальных рисков.
Ранее мы рассказывали о том, что мы услышим на других планетах.
По материалам sciencealert.com
