Кожен раз, коли імпульс вдаряється про зовнішню межу щита - область, відома як магнітопауза - поштовхується по його поверхні, а потім відбивається назад, як тільки вони досягають магнітних полюсів, подібно до того, як обличчя барабана пульсує, коли ударник бив його.
І (барабанна котка) це вперше, коли дослідники запропонували ідею магнітопаузи - це як барабан 45 років тому, що технологія зафіксувала це явище безпосередньо, - зазначили дослідники.
Добова магнітосфера, сторона магнітного поля безпосередньо між Землею та Сонцем, є величезним місцем. Зазвичай він простягається в 10 разів більше радіуса Землі у напрямку до Сонця, або приблизно на 41 000 миль (66 000 кілометрів).
Рухи магнітопаузи можуть впливати на потік енергії в космічному середовищі Землі, зазначив Арчер. Наприклад, на магнітопаузу можуть впливати сонячний вітер, а також заряджені частинки у вигляді плазми, що здуває сонце. Ці взаємодії з магнітопаузою, в свою чергу, можуть пошкодити технології, включаючи електромережі та GPS-пристрої.
Хоча фізики припустили, що вибухи з космосу можуть вібрувати магнітопаузою як барабан, вони ніколи не бачили його в дії. Арчер знав, що це буде складним явищем для захоплення; потрібен був би декілька супутників у потрібних місцях в потрібний час (тобто так, як магнітопауза була підірвана сильним імпульсом). Сподівалося, що ці супутники не лише захоплюють вібрації, але й виключають інші фактори, які могли б спричинити або сприяти виникненню барабанних хвиль.
Але Арчер і його команда були невизначені, і вивчали теорію цих барабаноподібних коливань, враховуючи певні складності, які були опущені з початкової теорії, розповів Арчер Live Science. "Це стосувалося поєднання більш реалістичних моделей цілої денної магнітосфери, а також запуску глобальних комп'ютерних моделювань реакції магнітосфери на різкі імпульси".
Ці моделі та моделювання "дали нам важкі прогнози для пошуку в супутникових спостереженнях", - сказав він.
Далі вчені склали "перелік критеріїв, які були б необхідні для надання однозначних доказів цього барабана", - сказав Арчер. Ці критерії були суворими і вимагали наявності принаймні чотирьох супутників підряд біля межі магнітосфери. Тільки тоді дослідники змогли зібрати дані про рушійний імпульс, рух межі та звуковий сигнал у магнітосфері.
Дивно, але все стало на місце для дослідників. Історія подій та взаємодії макромасштабів НАСА під час місії Substorms (THEMIS) має п'ять однакових зондів, які вивчали полярний полярний промінь або полярне сяйво. Ці космічні апарати змогли відмітити кожну коробку, яку Арчер та його команда потребували, щоб підтвердити, що магнітосфера вібрує як барабан, сказав він.
"Ми знайшли перші прямі та недвозначні спостережні докази того, що магнітопауза вібрує за схемою стоячої хвилі, як барабан, при ударі сильним імпульсом", - сказав Арчер. "Враховуючи 45 років з часу початкової теорії, було висловлено припущення, що вони просто не можуть відбутися, але ми показали, що вони можливі".
Арчер більш детально описує знахідку у створеному ним відео.
Знахідка - це музика до вух Арчера.
"Магнітне поле Землі - це гігантський музичний інструмент, симфонія якого сильно впливає на нас через космічну погоду", - сказав він. "Ми знаємо, що аналоги духовим та струнним інструментам відбуваються всередині нього десятиліттями, але тепер ми можемо додати певну ударну суміш".
Однак в основному неможливо почути ці коливання в просторі. "Виявлені нами частоти - 1,8 і 3,3 мілігерц - перевищують 10 000 разів занадто низький крок, щоб чути людське вухо", - сказав Арчер.
Крім того, "у просторі є так мало частинок, що тиск, пов'язаний з коливаннями, не буде достатньо сильним для переміщення барабанної перетинки", - зазначив він. Для того, щоб почути дані, йому та його команді довелося «маніпулювати даними із чутливих інструментів на борту зондів THEMIS для перетворення сигналів у щось, що чує для нас».
Примітка редактора: Історія була виправлена, щоб змінити мегагерц на мілігерц. Мілігерц у тисячу разів менший, ніж герц, саме тому частоти магнітопаузи занадто низькі по тону, щоб людське вухо чуло.
