Долгое время механизм этого воздействия был непонятен. Но затем Европейское космическое агентство (ЕКА) в рамках программы «Cluster II» отправило на орбиту четыре зонда, предназначенных для исследования магнитного поля Земли. Работа могла начаться и четырьмя годами ранее, однако спутники миссии, имевшей первый порядковый номер, не смогли подняться в космос. Запуск ракеты, которая несла их на борту, оказался неудачным, и она самоликвидировалась примерно через 40 секунд после отрыва от стартовой площадки. В 2000-ом же году все прошло по плану. Первые два зонда были выведены на орбиту в июле, и ещё два в августе. С той поры эта небольшая группировка добросовестно трудится во благо науки.
Спутники совершенно идентичны - на каждом из них установлено по 11 одинаковых инструментов. Они вращаются вокруг планеты и измеряют свойства магнитного поля Земли, помогая ученым понять, что происходит внутри этой защитной оболочки. Одновременное использование всех четырех аппаратов позволяет получить весьма четкую картину. И за последние двадцать лет этот метод дал неплохое представление о том, как трансформируется магнитное поле под воздействием солнечного ветра.
Удалось, в частности, понять, как высокоэнергичный поток преодолевает защитный барьер планеты. Оказалось, что это происходит в результате двух родственных процессов. В первом случае воздействие плазмы генерирует похожие на волны возмущения в магнитном поле. В результате в нем образуются слабые и тонкие участки, а иногда и просто дыры, которые пропускают солнечный ветер. Следует отметить, что раскрыть этот механизм посредством одного спутника было бы попросту невозможно. Для этого нужно было иметь несколько наблюдательных платформ, расположенных в разных точках пространства. При этом одни должны были отслеживать движение плазмы, а другие «смотреть» на магнитное поле.
Во втором случае мы имеем дело с наложением линий магнитного поля друг на друга. Когда это происходит, высвобождается огромное количество энергии. Все это довольно сильно напоминает те взрывные вспышки, которые случаются на Солнце. В момент такого «замыкания» часть энергии устремляется к поверхности планеты, причем с огромной скоростью - до 15000 километров в секунду, если верить более поздним замерам спутников НАСА. Для изучения этого феномена также не оказалось лишним наличие на орбите всех четырех зондов. Они в буквальном смысле окружали точку наложения линий магнитного поля и наблюдали за событием сразу с нескольких сторон.
Этих наблюдений уже достаточно, чтобы занять место в будущем зале славы космонавтики, но программа «Cluster II» занималась не только изучением воздействия звездной плазмы на защитную оболочку Земли. Она также помогла исследовать непосредственно солнечный ветер. В 2012 году ученые, рассмотрев собранные спутниками данные, установили, что он обладает турбулентностью, которая способна нагревать потоки плазмы. Возможно, эта информация каким-то образом поможет в будущем защитить людей, которые, наконец, решатся выбраться за пределы защитного магнитного поля Земли.
Данные, собранные в рамках программы, позволили ученым опубликовать сотни научных работ, многие из которых предлагают способы защиты космических аппаратов, энергетических систем и людей от воздействия солнечного ветра. ЕКА уже вывела на орбиту спутники следующего поколения, призванные сменить ветеранов, однако планирует продолжать работы в рамках программы «Cluster II» как минимум до 2022 года.
