В спокойном солнечном ветре никакой перпендикулярной компоненты ММП нет, и магнитосфера «закрыта» для энергии солнечного ветра. Только возмущенные типы течений солнечного ветра могут содержать перпендикулярную (в том числе и южную) компоненту ММП и быть геоэффективными — то есть «размыкать» магнитосферу и начинать магнитные бури. Такие течения образуются в результате двух сценариев:

(1) Быстрые течения солнечного ветра из корональных дыр на Солнце догоняют в межпланетном пространстве медленные течения и взаимодействуют с ними. В результате может образоваться область сжатия, в которой плазма сжимается, становится турбулентной и отклоняется от направления первоначального движения. В ней может образоваться достаточно большая и продолжительная южная компонента ММП, чтобы генерировать магнитную бурю. Так как корональные дыры существуют на Солнце несколько месяцев, то такие области сжатия могут наблюдаться несколько раз с периодичностью, равной периоду оборота Солнца — около 27 дней (т.е. являться рекуррентными). Такие области сжатия получили в англоязычной литературе общепринятое название «corotating interaction region» или сокращенно CIR.

(2) Другой сценарий связан с выбросами корональной массы (английский термин — coronal mass ejection или CME). Сам выброс представляет собой жгут скрученных магнитных силовых линий и на орбите Земли образует магнитное облако (magnetic cloud, MC), которое при определенной ориентации своей оси может содержать южную компоненту ММП. Кроме того СМЕ часто движутся в межпланетной среде с достаточно большой скоростью, чтобы образовывать перед собой области сжатия подобные CIR, однако в этом случае такие области принято обозначать как Sheath.

Уже в нынешнем столетии эксперименты показали, что на главной, или первой, фазе бури магнитосфера по-разному реагирует на поступление энергии из солнечного ветра в зависимости от типа межпланетного источника. Сотрудники ИКИ РАН в ряде публикаций разрабатывают гипотезу, что источник бури влияет и на то, как магнитосфера восстанавливается после начала бури.

В статье, недавно принятой к публикации в JGR, сотрудники группы Юрия Ермолаева, заведующего лабораторией изучения солнечного ветра ИКИ РАН, показали, что для магнитных бурь, генерированных областями сжатия CIR и Sheath, длительности главной и восстановительной фаз бури антикоррелируют. Или, иными словами, чем короче главная фаза, тем длиннее фаза восстановления, и наоборот. А для магнитных бурь, генерированных магнитными облаками (МС), какой-либо зависимости между длительностями обеих фаз обнаружено не было.

Этот результат свидетельствует в пользу гипотезы о том, что во время фазы восстановления (т.е. через несколько суток после начала поступления энергии из солнечного ветра в магнитосферу) магнитосфера всё ещё «помнит» о том, каким был возмутивший её межпланетный источник энергии. Наличие такой «памяти» магнитосферы может означать, что при генерации магнитных бурь областями сжатия CIR и Sheath в магнитосфере образуются новые радиационные пояса, а при генерации магнитными облаками происходит интенсификация кольцевого тока в уже существующих радиационных поясах.

Источник: пресс-центр ИКИ РАН