Частинки, що рухаються цілком упорядковано, у даних супутника виглядають майже так само, як частинки, випадково розкидані хвилями. Міжнародна команда ISSI на чолі з Університетом Бірмінгема та Чеською академією наук показала це в Physical Review Research — і тим самим підважила те, як фізики читали спостереження радіаційних поясів останні 60 років.

Локалізована група енергійних частинок дрейфує навколо планети під дією магнітного поля, і кожна робить це з трохи іншою швидкістю. Через кілька обертів компактна пляма розтягується у дедалі тонші філаменти. Апарат з обмеженою роздільною здатністю прошиває це мереживо і бачить гладкий розмазаний розподіл — рівно те, що традиційно приписують дифузії. Автори називають механізм безколізійним фазовим перемішуванням: розсіяння взагалі немає, а сигнатура даних така сама.

Полотно Джексона Поллока — павутина бризок і ліній, полотно Марка Ротко — великі гладкі поля кольору. «Алхімія» Поллока 1947 року не перетворюється на ротківське Untitled 1949-го, коли деталь перестає бути доступною оку. Вона просто ховається. З філаментами частинок відбувається те саме, і ховає їх сам процес вимірювання.

На кону — моделі, якими прогнозують радіаційну обстановку для супутників. Коефіцієнти радіальної дифузії, вирахувані з геостаціонарних даних, стрибають разом з індексом геомагнітної активності Kp більш ніж на чотири порядки, і на цьому фундаменті стоять системи типу SPACECAST, що прогнозують потік електронів на три години вперед із точністю до множника 5. Перший автор роботи Аднан Осман з Гельсінського університету обережний у формулюваннях: дифузія нікуди не зникає, але самих лише спостережень часто замало, щоб відрізнити її від принципово іншої фізики.

Мірек Ганзелка з Чеської академії наук вказує на конкретне обмеження минулих місій до поясів: одним апаратом майже неможливо розділити просторову структуру і зміну в часі. А пояси є не тільки навколо Землі — вони оточують Юпітер, Сатурн, Ганімед і навіть надхолодні коричневі карлики, і всюди їх описують тією ж дифузійною математикою. Розрізнити філаменти й справжнє розсіяння зможе лише сузір’я супутників, які дивляться на одну популяцію частинок одночасно з різних точок.

Джерело