2855
Вчені з’ясували, що потужні сонячні бурі здатні пробивати природний захисний бар’єр Землі, який, як вважалося, не пропускає небезпечні високоенергетичні електрони. Під час рекордної геомагнітної бурі в травні 2024 року їхня концентрація всередині цього бар’єру зросла більш ніж у 5000 разів.
Під час потужної геомагнітної бурі у 2024 році японський супутник зафіксував прискорення електронів у внутрішньому радіаційному бар’єрі поясу Ван Аллена до енергій у мегаелектронвольтах. Це сталося в місці, де, як вважали вчені, такого бути не могло.
За словами вчених, так звані «смертоносні» електрони становлять серйозну проблему для низькоорбітального простору навколо Землі. Ці частинки можуть прискорюватися майже до швидкості світла внаслідок взаємодії з електромагнітними хвилями в магнітному середовищі Землі, особливо під час геомагнітних бур.
«Вбивчі» електрони несуть стільки енергії, що здатні проникати крізь захисні екрани супутників. Це може призвести до пошкодження чутливих електронних компонентів і скорочення терміну служби космічних апаратів. Крім того, вони становлять підвищену радіаційну небезпеку для космонавтів.
Як вчені виявили захисний бар’єр Землі
У 2014 році вчені виявили напрочуд чітку межу на відстані приблизно трьох радіусів Землі від центру планети, за яку найбільш енергійні електрони рідко виходили. Дослідники описали цю межу як «непроникний бар’єр» і висунули теорію: електромагнітні хвилі в області холодної плазми, що оточує Землю, сприяють розсіюванню електронів за межі їхніх прив’язаних орбіт, відправляючи їх в атмосферу.
Однак уже у 2018 році в цьому «непроникному» бар’єрі почали з’являтися перші тріщини. Дослідники висунули гіпотезу, що цей бар’єр насправді не був реальною перешкодою, а був ілюзією, створеною обмеженою тривалістю геомагнітних бур.
Що сталося з бар’єром під час сонячної бурі 2024 року
Енергізовані електрони могли виштовхуватися всередину коливаннями магнітного поля Землі, але бурі, що викликали цей рух, зазвичай вщухали раніше, ніж електрони встигали просунутися занадто далеко. Уже в 2024 році дослідники встановили, що електромагнітні хвилі, які генеруються блискавками, могли змушувати «смертоносні» електрони, що вже утримувалися у внутрішньому поясі, падати в атмосферу Землі.
Потім, у травні 2024 року, сталася суперсонячна буря. Сонце вибухнуло серією сонячних спалахів і викидів корональної маси, які викинули мільярди тонн намагніченої плазми в Сонячну систему. На Землі це призвело до геомагнітної бурі рівня G5, найсильнішої категорії за шкалою геомагнітних бур, настільки інтенсивної, що її наслідки зафіксували навіть на дні океану.
Буря різко виснажила холодну плазму навколо Землі, створивши незвично розріджене середовище, в якому зміг розвинутися інший тип електромагнітної хвилі, що називається «хорус». За словами вчених, замість того щоб розсіювати електрони, як зазвичай роблять інші хвилі, хорус, імовірно, прискорив їх до величезних енергій прямо всередині «непроникного» бар’єру.
Докази отримали з японського супутника «Арасе», який з 2017 року здійснює моніторинг радіаційних поясів. Під час фази затихання бурі «Арасе» зафіксував різке зростання кількості ультрарелятивістських електронів усередині бар’єру. При енергіях близько 3 мегаелектронвольт потік електронів збільшився більш ніж у 5 000 разів порівняно з рівнями до бурі.
Дослідники зазначили, що хронологія цього зростання була вельми показовою. Спочатку з’явилися електрони з нижчою енергією. Приблизно через півдня за ними з’явилися електрони з вищими енергіями, а приблизно через добу після початкового зростання кількість електронів з енергіями понад 3 мегаелектронвольти різко зросла. Така поетапна динаміка, за словами вчених, давала підстави припускати, що електрони не просто переносилися всередину, а набували енергії безпосередньо в області, яка вважалася захищеною.
Невеликий астероїд 2026 QQ8 також потрапив під вплив земного тяжіння і став тимчасовим супутником планети. Він залишиться на орбіті до грудня, після чого вийде з-під гравітаційного впливу Землі. Спочатку вчені припускали, що це може бути космічне сміття, уламок ракети або супутника, але подальші спостереження дозволили Центру малих планет підтвердити природне походження об’єкта. Хоча астероїд пробуде поблизу Землі недовго, його присутність дає астрономам ще одну можливість дослідити невеликі космічні тіла, що пролітають неподалік від нашої планети.
Джерело: www.unian.ua
