X-точки: NASA ищет космические порталы

В 1998 году космический аппарат Polar (NASA) предоставил важные данные для поиска «порталов» —  необычных дыр в пространстве или времени, сквозь которые путешественники могут попасть в далекие миры. «Мы называем их X-точками или областью электронной диффузии», — объяснил плазмофизик Джек Скаддер из Университета Айовы. — «Это места, где магнитное поле Земли соединяется с магнитным полем Солнца, создавая непрерывный путь, ведущий от нашей собственной планеты к солнечной атмосфере за много миллионов километров от нас».

Наблюдения космических аппаратов THEMIS и зондов Europe’s Cluster позволяют предположить, что эти магнитные порталы открываются и закрываются десятки раз в день. Они располагаются в большинстве своем в десятках или тысячах километров от Земли, где геомагнитное поле встречается с наступающим солнечным ветром. Большинство порталов невелики и недолго живущие. Другие — огромные и стабильные. Тонны энергетических частиц пролетают через эти дыры, нагревая верхние слои земной атмосферы, вызывая геомагнитные бури и разжигая полярные сияния.

NASA планирует миссию под названием MMS (Magnetospheric Multiscale Mission) на 2014 год, чтобы изучить это явление. Вооружившись детекторами энергетических частиц и магнитными сенсорами, четыре корабля MMS отправятся в магнитосферу Земли и будут наблюдать за тем, как работают порталы.

Единственная проблема — найти их. Магнитные порталы невидимы, нестабильны и неуловимы. Они открываются и закрываются без предупреждения, и нет никаких указателей для попадания внутрь. Порталы формируются в процессе магнитного пересоединения. Магнитные силовые линии Солнца и Земли пересекаются крест-накрест и создают отверстия. «X-точки» — в центре перекрестья. Внезапное соединение магнитных полей может спровоцировать выброс заряженных частиц из X-точки, создав область электронной диффузии.

Для того чтобы обнаружить эти события, Скаддер изучал данные с космических зондов, блуждающих возле Земли, более 10 лет. В конце 90-х аппарат Polar, принадлежащий NASA, потратил годы, летая в земной магнитосфере и столкнулся со многими X-точками в процессе своей миссии.

Поскольку Polar был оснащен теми же сенсорами, что и MMS, Скаддер решил посмотреть, как выглядели X-точки глазами Polar.

«Используя данные Polar, мы обнаружили пять измерений простых комбинаций магнитного поля и энергетических частиц, которые рассказали нам, что происходит, когда мы сталкиваемся с X-точкой или областью электронной диффузии. Один космический корабль, оснащенный достаточными техническими инструментами, может провести такие измерения».

Это означает, что даже один член группы MMS может найти портал и оповестить других членов команды. Планировщики миссии полагали, что MMS придется потратить год или около того на обучение, прежде чем будут обнаружены и изучены порталы. Работа Скаддера значительно ускоряет процесс, позволяя MMS работать без задержек.

Что ж, затея NASA сейчас кажется сошедшей со страниц научной фантастики. За одним исключением: теперь мы найдем порталы, и они будут абсолютно реальными. Заодно и узнаем, возможна ли передача информации быстрее скорости света.