Новый взляд на магнитное поле Земли

31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее.

Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы".

Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют электрические структуры, ранее интерпретировавшиеся неверно.

Оказалось, что в полярных областях полярность заряда соответствует классическим представлениям, а в экваториальных регионах она оказывается противоположной. Такой контраст объясняется направлением движения плазмы по часовой стрелке на стороне сумерек и особенностями ориентации магнитного поля, направленного из Южного полушария в Северное. По словам Эбихары, "противоположная полярность между регионами является следствием динамики плазмы".

Полученные данные демонстрируют, что электрические процессы в магнитосфере динамичны и зависят от потоков плазмы, а не от постоянного распределения зарядов. Эти результаты ставят под сомнение устоявшиеся представления о структуре магнитного щита и помогают объяснить происхождение геомагнитных бурь и других явлений космической среды.

Особое значение открытие имеет для понимания радиационных поясов, где заряженные частицы движутся почти со скоростью света. Новые модели показывают, как плазменная конвекция определяет перемещение частиц и формирование локальных электрических полей, что критически важно для прогнозирования космической погоды.

Кроме того, результаты исследования дают возможность перенести знания на планеты с сильными магнитными полями, такие как Юпитер и Сатурн, где наблюдаются схожие электрические конфигурации. Это помогает астрономам лучше понять процессы в околопланетной среде и прогнозировать активность их радиационных поясов.

>> Вперед: Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Сверхпроводящие провода из ДНК 28.01.2021 Физики придумали, как с помощью технологии ДНК-оригами производить сверхпроводящие нанопровода произвольной формы и длины. Благодаря этому, возможно, их можно будет применять для производства наноэлектроники. За последние годы ученые выделили множество органических соединений, которые могут заменить кремний и другие полупроводники в компьютерных чипах. Многие подобные соединения уже применяют при разработке светодиодных и жидкокристаллических дисплеев, датчиков и различных медицинских и научных приборов. При этом синтезировать органические молекулы, которые могли бы проводить ток и благодаря этому заменить металлы, оказалось гораздо сложнее. Например, одно такое вещество ученые нашли лишь три года назад. Это белок интегрин, который покрывает поверхность человеческих клеток. Оказалось, что его фрагменты могут проводить ток почти без потерь. Исследователи из Израиля и США обнаружили, что молекулы ДНК с прикрепленными к ними наночастицами металлов можно использовать как каркас для сложных композитных сверхпроводников. Подобную технологию они захотели объединить с ДНК-оригами. Так называют метод, с помощью которого одиночные нити ДНК можно использовать для сборки сложных трехмерных конструкций, которые могут двигаться, взаимодействовать с объектами окружающей среды и решать разные практические задачи. Ученые предположили, что на основе ДНК-оригами можно создать технологию, благодаря которой можно будет собирать нанопровода произвольной формы, длины и размеров. Для этого физик из Университета Бар-Илан Лиор Шани и его коллеги собрали несколько нанопроводов длиной около 200 нм и толщиной в 25 нм. Эту структуру ученые прикрепили к поверхности специальной наноконструкции, которая состояла из кремниевой подложки и двух сверхпроводящих электродов, а потом изучили физические свойства нанопровода. Открытие можно применить для использования сверхпроводников в наноэлектронике и для разработки новых научных и промышленных приборов, в том числе сверхчувствительных датчиков магнитных полей, квантовых усилителей сигналов и различных сенсоров.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025