Астрономы впервые увидели солитон в космосе

Астрономы впервые зафиксировали в космосе солитон - устойчивую уединенную волну, способную распространяться на большие расстояния без потери энергии, сообщает Европейское космическое агентство (ESA) со ссылкой на статью в Physical Review Letters.

Считается, что солитоны были открыты в 1834 году, когда инженер Джон Скотт Рассел увидел, как на одном из шотландских каналов возникла большая одиночная волна, двигавшаяся по каналу с сохранением формы и скорости. Рассел преследовал волну верхом на протяжении нескольких километров, затем, когда высота ее уменьшилась, потерял ее в изгибах канала.

Солитоны могут возникать в различных средах, в том числе и в электромагнитном поле. В частности, они используются в оптоволокне для быстрой передачи информации без потерь на большие расстояния.

Анализ данных, которые собрала миссия ESA по исследованию магнитосферы Земли "Кластер" (Cluster) - четыре одинаковых спутника, движущиеся "пирамидой" - показал, что солитоны возникают и в космосе. Выяснилось, что 30 марта 2002 года в магнитопаузе (внешней границе магнитосферы), на расстоянии 50 тысяч километров от Земли, спутники зафиксировали солитон шириной 6-7 километров, который двигался к внутренней области магнитосферы со скоростью 8-9 километров в секунду. Солитон проделал достаточно длинный путь, затем исчез. Эмпирические данные хорошо согласуются с теоретическими описаниями солитонов.

Такие солитоны изучать отчасти легче, чем наземные: наземные, как правило, сравнимы по размеру с инструментами, использующимися для измерения их параметров, поэтому сами измерения могут сильно влиять на изучаемое явление. Космический же солитон значительно превосходит спутники по размеру, поэтому их воздействие на него оказывается пренебрежимо малым.