Міжнародна команда астрономів виявила загадкові «співочі хвилі» у несподіваному регіоні космосу, що викликає нові питання про їхнє походження.
«Співочі хвилі», які ще називають хоровими, або чирпованими, — це секундні сплески електромагнітного випромінювання, які виникають високо над поверхнею Землі. Перетворені в аудіоформат, вони нагадують пташине щебетання. Ці явища вивчаються вже десятиліттями, і вважається, що вони зумовлені нестабільністю плазми — іонізованого газу, який випромінює електромагнітні хвилі у чітких візерунках.
Раніше подібні хвилі знаходили на відстані до 50 тис. км від Землі, де магнітне поле нашої планети нагадує класичний диполь із чіткими полюсами. Фізики вважали, що саме ця особливість створює нестабільність плазми, необхідну для утворення хвиль.
Однак нові дослідження, опубліковані в Nature, виявили ці хвилі на значно більшій відстані — близько 165 тис. км від Землі. У цій зоні магнітне поле сильно спотворене, що свідчить про те, що зв’язок «співочих хвиль» із дипольним магнітним полем не є таким важливим, як вважалося раніше.
«Схожість цих хвиль із тими, що виникають ближче до Землі, вказує на те, що їхнє формування може відбуватися будь-де в космосі, незалежно від локального середовища», — зазначають дослідники у своїй статті.
Дослідження базувалося на даних супутника NASA MMS (Magnetospheric Multiscale Mission), запущеного у 2015 році. Цей апарат дозволив отримати детальні зображення та зафіксувати хвилі на значній відстані від Землі.
Важливою частиною дослідження стало підтвердження одного з раніше теоретизованих механізмів — передачі енергії від частинок плазми до хорових хвиль. Вперше цей процес був помічений у ділянках із низькою щільністю електронів, відомих як електронні дірки. Це підтверджує явище електронного циклотронного резонансу, коли частота електронів збігається з частотою хвиль, посилюючи передачу енергії.
«Електронні дірки, пов’язані з хоровими хвилями, давно вивчалися через симуляції, але тепер ми змогли спостерігати їх безпосередньо», — пишуть автори дослідження.
«Співочі хвилі» також виявлені на інших планетах, таких як Марс, Юпітер і Сатурн. Вони є одними з найпотужніших джерел електромагнітного випромінювання у космосі та впливають на радіаційний пояс Землі, а також можуть становити загрозу для супутників. Вивчення цих хвиль допомагає краще прогнозувати їхню активність і уникати потенційних ризиків.
Раніше ми розповідали про те, що ми почуємо на інших планетах.
За матеріалами sciencealert.com
