Ученые из NASA обнаружили над поверхностью Земли загадочные супер быстрые электроны. Их скорость нагнетается до близкой к скорости света, но только за пределами нашей планеты, и эксперты не могут понять, почему. Статья опубликована в Physical Review Letters.
Данное открытие ученые из NASA сделали при проведении масштабного взаимодействия во время суббурь (с помощью THEMIS). Чрезмерно быстрые частицы были обнаружены на расстояние от Земли, что ранее считалось невозможным.
Солнце «швыряет» сверхзвуковые электроны в космос, а некоторые летят к Земле, но отклоняются прочь магнитным полем. Серия магнитных полей покрывает Землю и создает защитный пузырь, известный как магнитосфера. По мере того, как магнитосфера движется через пространство, электроны тормозятся и отклоняются в сторону. Некоторые электроны в конечном итоге отражаются и направляются к Солнцу, достигая релятивистских скоростей.
Ученые всегда считали, что электроны достигают таких высоких скоростей, так как они «проходят» назад и вперед через носовой форшок, набирая скорость с каждым столкновением. Но, проанализировав данные, взятые из THEMIS (космический аппарат NASA), команда ученых во главе с Годвардом Спейсом обнаружили, что средняя энергия электронов не соответствует энергии, полученной из одних столкновений.
Наблюдения, сделанные с помощью космических аппаратов NASA, не выявили солнечных радиовсплесков или межпланетных ударов, которые могли бы придать дополнительную энергию электронам. Высокие скорости не могут быть объяснены с точки зрения какой-либо солнечной активности и не происходят от ударов, что поставило ученых в тупик.
"Это загадочный случай, потому что мы видим энергичные электроны там, где мы даже не думали, что они должны быть, и ни одна модель не подходит для них. В наших знаниях явно существует пробел", - сказал Дэвид Сибек, соавтор статьи.
Хотя электроны высоких энергий наблюдались в форшоковом регионе уже более 50 лет, было не известно, что они возникли из самого форшокового региона. Это можно объяснить только ускорением электронов в течение короткого всплеска времени.
"Важно разгадать механизм релятивистских электронов. Это в значительной степени влияет на каждое поле, которое имеет дело с частицами высоких энергий, от исследований космических лучей до солнечных вспышек и корональных выбросов массы, которые потенциально могут повредить спутники и влиять на космонавтов во время экспедиции на Марс. Релятивистские электроны могут вызвать сбой оборудования и даже проникнуть через космические костюмы, облучая астронавтов сильной дозой радиации, способной нанести ущерб ДНК", - рассказал Линн Уилсон, один их участников исследования.
