337
В мае 2024 года эпическая солнечная буря настолько сильно встряхнула Землю, что ее влияние ощущалось даже на дне океана. После мощного всплеска солнечной активности наша планета испытала удар от потока солнечных частиц, которые потрясли ее магнитное поле и создали поразительные полярные сияния, достигшие значительно более низких широт, чем обычно.
Но, как теперь выяснили ученые, последствия бури оказались еще более масштабными. В течение нескольких месяцев после события Земля была оцеплена двумя новыми, временными радиационными поясами с высокоэнергетическими частицами, захваченными магнитным полем планеты. Подобные явления наблюдались и раньше – после мощных геомагнитных бурь. Однако солнечная буря мая 2024 года принесла что-то совершенно новое: в составе одного из новых поясов были обнаружены никогда ранее не регистрировавшиеся высокоэнергетические протоны.
"Когда мы сравнили данные до и после бури, я сказал: "Вау, это что-то действительно новое", - рассказывает физик Синьлинь Ли из Университета Колорадо в Боулдере. «Это просто поражает.»
Новые радиационные пояса вокруг Земли
Радиационные пояса – обычный элемент структуры планеты с глобальным магнитным полем. Солнце постоянно выбрасывает частицы, переносимые солнечным ветром. При встрече с магнитным полем планеты они задерживаются, формируя вокруг нее обширные торовидные пояса. Земля имеет два постоянных радиационных пояса, известные как пояса Ван Аллена: внутренний, расположенный ближе к планете, и наружный, охватывающий оба. Это своеобразная «защитная система», предохраняющая нашу планету от прямого воздействия солнечных частиц, позволяя нам жить без серьезных последствий космического излучения.
Неудивительно, что увеличение интенсивности солнечного излучения вследствие солнечных вспышек и корональных выбросов массы может увеличить мощность этих поясов. Однако когда ученые проанализировали влияние солнечной бури мая 2024 года, используя данные спутника NASA Colorado Inner Radiation Belt Experiment CubeSat, они обнаружили неожиданное. Между двумя поясами Ван Аллена появились два новых – один состоял преимущественно из уже наблюдавшихся электронов, а другой содержал высокоэнергетические протоны, что было зафиксировано впервые.
«Это действительно высокоэнергетические электроны и протоны, проникшие во внутреннюю магнитную среду Земли», – объясняет не участвовавший в исследовании астроном Дэвид Сибек из Центра космических полетов имени Годдарда NASA. Некоторые из них могут остаться там надолго.
Долговременные последствия
Новые радиационные пояса продержались значительно дольше временных поясов, возникавших после предыдущих солнечных бурь: три месяца вместо нескольких недель, как обычно. Последующие солнечные бури в июне и августе 2024 г. в значительной степени рассеяли частицы, уменьшив плотность поясов. Однако небольшая часть из них все еще остается на орбите вокруг Земли. Более того, пояс с протонами может храниться больше года. Последующие наблюдения помогут ученым оценить его долговечность и быстроту распада.
Это важная информация, ведь высокоэнергетические частицы в околоземном пространстве могут представлять угрозу для спутников. Понимание плотности этих частиц и воздействия солнечных бурь поможет разработать стратегию защиты космических аппаратов. В настоящее время уровень опасности, которую представляют новые радиационные пояса, еще не определен. Для оценки возможных рисков понадобятся дальнейшие исследования. Результаты исследования опубликованы в журнале Журнал геофизических исследований: космическая физика.
