Вынос вещества из нижних слоев магнитосферы в верхний может происходить и без солнечных бурь и других экстремальных явлений, считают исследователи из Франции.
Янис Дандурас вместе с группой ученых обнаружил предсказанный больше 20 лет назад «плазмосферный ветер» в земной плазмосфере.
Механизм, который лежит в основе этого явления, был теоретически доказан в 1992 году: все потому что нет сбалансированности между притяжением Земли, давлением, оказываемым на плазму и центробежной силой, которая вызвана вращением Земли. По расчетам, таким образом, должно переноситься около килограмма плазмы ежесекундно, причем на скоростях выше 5 км/с.
Схема магнитосферы Земли. Плазмосфера состоит из относительно густой и холодной плазмы.
Хотя, вроде бы, килограмм – это совсем немного, за последний сотни миллионов лет плазмосферный ветер смог перенести около десяти триллионов тонн атмосферы, что, если учитывать доминирование в таком выносе легких газов, могло оказать кое-какое влияние также и на ее состав.
Для того, чтобы проверить вычисления ученые пользовались оборудованием спутника Cluster II, которое довольно чувствительное, чтобы вымерять интенсивность переноса этой массы плазмосферным ветром. Последняя в итоге была очень близкой к предсказанным показателям.
Белыми точкам отображено направление движения частиц плазмосферного ветра.
До теперешнего момента считалось, что вынос вещества из атмосферы Земли мог быть только в итоге экстремальных условий, в которых по каким-то причинам земное магнитное поле резко ослаблено – например, в результате нарушения магнитосферного баланса солнечной бурей или инверсии магнитного поля. Теперь понятно, что механизмы переноса массы в плазмосфере работают даже без таких редких явлений, причем практически ежедневно и довольно эффективно.
Предполагается, что именно данное явление может отвечать за присутствие требуемого числа вещества в поясах Ван Аллена, которые защищают Землю от радиации из космоса.