В настоящее время четыре идентичных космических аппарата миссии Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) находятся в районе границы, где происходит постоянные "столкновения" между магнитным полем Солнца и магнитным полем Земли. Данная миссия чем-то родственна заброске датчиков в самое сердце шторма, только таким образом можно узнать, что же на самом деле творится с пограничными слоями магнитосферы нашей планеты. Явления, называемые выбросами корональной массы или солнечными вспышками, не только извергают в космос огромное количество материи в виде заряженных частиц, которая вызывает вторичные явления, такие как северные сияния. Эти вспышки являются источниками сильнейших магнитных возмущений, которые, как волна от взрыва, ударяют по магнитосфере Земли и приводят к возникновению явления магнитного пересоединения (перезамыкания магнитных линий, magnetic reconnection).
Проведя в космосе уже несколько лет, и совершив за это время более 4 тысяч "переходов" через границу магнитных полей, четыре космических аппарата миссии MMS впервые оказались в самом "сердце" явления магнитного пересоединения. Космические аппараты летят в космосе строем, напоминающем форму пирамиды, и каждый из них оборудован 25 датчиками, при помощи которых они составляют трехмерную карту магнитной составляющей окружающей их среды и получает данные о потоках заряженных частиц, циркулирующих в пространстве.
"Загадка процесса магнитного пересоединения существует уже в течение минимум десятка лет. Ученые пока еще не знают, как ведут себя электроны и другие заряженные частицы, которым не посчастливилось попасть между молотком и наковальней двух ударяющих друг в друга магнитных полей" - рассказывает Джим Бурч (Jim Burch), научный руководитель миссии MMS, - "Измерения параметров потоков электронов в космосе спутниками, находящимися на околоземной орбите, слишком медленны и имеют в сто раз меньшую точность для изучения явления пересоединения. Теперь спутники MMS, которые как раз и находятся в самой "горячей" области, стали новым "окном" через которое мы можем изучать все, что связано с магнитными полям и его влиянием на космическую погоду".
Полученные при помощи спутников MMS данные позволили ученым выяснить, что свободные электроны в космосе не успевают достичь места, где явление магнитного пересоединения имеет максимальную силу, они просто отбрасываются прочь в космическое пространство. Отброшенные электроны движутся со скоростями в сотни и тысяч километров в секунду, и они, словно нож сквозь масло, проходят границы магнитных полей, которые при нормальных условиях просто отклонили бы их. Тем не менее, влияние других магнитных полей заворачивает потоки электронов назад и они возвращаются в район Земли.
До последнего времени все имеющиеся знания о явлении магнитного пересоединения были получены из лабораторных экспериментов и из расчетов теоретических математических моделей. Теперь же, имея возможность наблюдать за этими явлениями из "первого ряда", ученые получат более широкое представление о происходящих в космосе неподалеку от Земли процессах, связанных с магнитными полями, электронами и другими заряженными частицами. А эти знания имеют и будут иметь еще большее значение тогда, когда люди начнут всерьез путешествовать далеко за пределы нашей планеты.
