У впечатляющих солнечных штормов, которые окрашивают полярные небеса в красивые зеленые и розовые цвета, есть более темная сторона: они способны нанести ущерб нашей электросети, системам связи и спутникам. Теперь новое исследование предполагает, что источник этих солнечных бурь гораздо ближе к нашей планете, чем считалось ранее.
Земля защищена защитным пузырем, известным как магнитосфера, которая блокирует вредную солнечную радиацию. Но когда Солнце иногда испускает высокоскоростные потоки излучения - и, вместе с этим, интенсивные линии магнитного поля - они могут сильно взаимодействовать с собственным магнитным полем нашей планеты.
Когда этот солнечный ветер попадает в магнитосферу, два набора линий магнитного поля запутываются. Это взаимодействие генерирует тепло и ускоряет заряженные частицы - ионы и электроны, которые вносит солнечный ветер, временно ослабляя магнитное поле планеты и создавая мощные магнитные бури, которые кажутся нам как полярные сияния.
Но поскольку эти бури редки, а спутников для их наблюдения недостаточно, неясно, где именно и как произошло это переподключение линий магнитного поля, говорится в заявлении исследователей исследования.
Чтобы выяснить это, исследователи использовали наблюдения из спутников истории временных событий НАСА и взаимодействия в масштабах во время суббурь (THEMIS). Во время солнечных бурь эти спутники сидят у хвоста магнитосферы Земли - той части магнитосферы на стороне планеты, которая не обращена к Солнцу - которая вытягивается солнечным ветром. Исследователи обнаружили, что это магнитное переподключение - событие, которое вызывает магнитные бури - может происходить гораздо ближе к нашей планете, чем считалось ранее: примерно на три-четыре диаметра Земли, согласно заявлению.
Более того, метеорологический спутник на околоземной орбите (или на геосинхронной орбите) обнаружил под напряжением электроны после бури, предполагая, что событие переподключения побудило ионы и электроны ускоряться до высоких энергий. Электроны, которые текут к планете, несут энергию вдоль линий магнитного поля, чтобы создать полярные сияния, которые мы видим.
Это ускорение может быть опасным для сотен спутников, движущихся по геосинхронной орбите, а также может быть вредным для ДНК человека, тем самым создавая риск для космонавтов, говорится в заявлении.
Кроме того, солнечные бури могут оказать существенное влияние на обитателей Земли. Например, согласно заявлению, в 1921 году магнитная буря нарушила телеграфную связь и вызвала перебои в подаче электроэнергии, что привело к поджогу железнодорожного вокзала в Нью-Йорке.
«Изучая магнитосферу, мы повышаем наши шансы справиться с самой большой опасностью, с которой человечество отправится в космос: штормами, приводимыми в действие солнцем», - заявил в своем заявлении ведущий писатель Василис Ангелопулос, профессор космической физики в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Эти данные могут помочь астронавтам и обитателям Земли лучше подготовиться к опасной солнечной погоде.
Полученные результаты были опубликованы 13 января в журнале Nature Physics.
