«В человеческих делах наступает прилив», — сказал Шекспир Бруту. Бард говорил метафорически, но оказывается, что реальных приливов гораздо больше, чем он предполагал: последний из них был обнаружен в холодной плазме, которая окружает Землю в форме гигантского пончика над атмосферой.
Шекспир даже не знал, что приливы вызываются Луной, не говоря уже о том, что земная кора и атмосфера слегка выпячиваются в такт океану. Он также не знал, что Земля окружена областью разобщенных протонов и электронов, но, возможно, он не удивился бы, узнав, что и на ней есть приливы.
Этот факт был обнаружен в новой статье с использованием сорокалетних данных, полученных спутниками, которые могут наблюдать пограничный слой плазмосферы. Однако оказывается, что цикл плазмосферы не такой, как в других частях Земли.
Плазмосфера — это область намагниченной плазмы, которая следует линиям геомагнитного поля вверх от ионосферы , из которой плазма поднимается в дневное время, а затем схлопывается обратно ночью.
Хотя доктор Чао Сяо из Шаньдунского университета и соавторы обнаружили четкую закономерность в спутниковых данных плазмосферы, в своей статье они объясняют, что «сигнал обладает отчетливой суточной (и ежемесячной) периодичностью, которая отличается от полусуточной (и полумесячной) периодичности) вариации, доминирующие в ранее наблюдавшихся эффектах лунного прилива в других регионах». Статья опубликована в открытом доступе в журнале Nature Physics.
Используя спутниковые измерения плазмопаузы – внешней границы плазмосферы – с 1977 по 2015 год, в статье обнаружено, что приливы трудно обнаружить в периоды высокой солнечной активности. Однако, когда такие помехи невелики, можно наблюдать четкие закономерности в зависимости от местоположения и фазы Луны. Прилив наступает примерно на шесть часов раньше, чем Луна окажется над головой, в отличие от приливов жидкостей, твердых тел или газа.
Авторы связывают эти эффекты с возмущениями радиального электрического поля Земли, хотя не уверены в причинно-следственной связи.
Как отмечается в документе, приливы могут быть важны не только для плавания. Оставляя в стороне вопрос о том, готовы ли мы, наконец, получать значительное количество энергии от полудневных подъемов и падений океанов, приливы земной коры могут вызывать землетрясения и вулканическую активность.
«Океанский прилив может влиять на поток тепла из экваториальных регионов в полярные», — отмечается в статье, а приливная зона может быть причиной того, что жизнь вообще вышла из океанов.
«Атмосферные приливы оказывают глобальное влияние на количество осадков», — добавляется в документе, предполагая, что, возможно, приливы в плазме также могут иметь значение, каким-то образом, который нам еще предстоит определить.
Помимо любых земных последствий, плазма широко распространена в космосе, и знание того, что астрономические тела могут вызывать в них приливы и отливы, может быть полезно для моделирования их поведения во многих других обстоятельствах.
