Учёные представили наиболее полную и детализированную модель «перемещения» солнечной энергии, вокруг магнитосферы Земли. Понимание природы энергии, испускаемой Солнцем, чрезвычайно важно, поскольку так учёные могут прогнозировать изменчивость космической погоды, последствиями которой являются перебои в наземной радиосвязи, а также мерцающие огни полярного сияния.
Используя данные восьми космических спутников, которые изучают магнитосферу Земли, а именно ARTEMIS и THEMIS, учёные воссоздали полную картину того, как солнечная энергия формирует полярное сияние, называемое аврора. Результаты исследований, опубликованные в журнале Science 27 сентября 2013 года, показали, что небольшие события на Солнце всего за несколько миллисекунд могут образовывать энергетические потоки, которые длятся до получаса и занимают площадь 10 раз больше площади Земли.
По словам David Sibeck, координатора ARTEMIS и THEMIS, одной их характерных особенностей проводимых исследований было то, что микроскопические явления иногда могут иметь глобальные последствия. Учёный отмечает, что это не характерно для погоды Земли.
Попытка понять, как гигантские взрыва на Солнце создают эффекты космической погоды, предусматривает анализ движения энергии. Ввиду того, что энергетический поток весьма часто изменяет свою форму, уследить за ним очень проблематично.
Большинство больших и маленьких суббурь — возмущений в северной и южной полярных областях Земли, происходят главным образом именно в магнитном хвосте. Наша планета находится внутри большого магнитного пузыря, называемого магнитосферой. Во время вращения Земли вокруг Солнца, солнечный ветер проходит вдоль магнитного пузыря, образуя с ночной стороны магнитосферы магнитный хвост.
Анализ того, как незначительные на первый взгляд события на Солнце приводят к крупномасштабным эффектам космической погоды, предусматривает задействование многих космических обсерваторий. Дабы посодействовать в изучении этого вопроса, в июле 2011 года два из пяти THEMIS приводили исследования магнитного хвоста в момент его пересечения Луной. Позже было принято решение ежегодно все орбитальные аппараты ARTEMIS и THEMIS выстраивать в линию вдоль магнитного хвоста, дабы максимально полно охватить эту область магнитосферы Земли.
Благодаря таким масштабным исследования учёные получили полное и всестороннее представление того, как движется энергия в магнитном хвосте и как происходят трансформации в другие виды энергии.
Когда потоки солнечного ветра достигают магнитного поля Земли, происходит их объединение — «магнитная пересвязь», в результате чего образуется взрыв, который посылает частицы в обратную от магнитосферы Земли сторону. В космическом пространстве они повторно соединяется с солнечным ветром, в результата чего магнитная энергия ускоряет и нагревает частицы. Однако, как именно происходит преобразование энергии пока не ясно.
В конце 2014 года NASA планирует пополнить «флот» орбитальных кораблей, исследующих магнитную пересвязь, ещё несколькими космическими аппаратами MMS.