Сонячна буря пробила захисний бар'єр Землі, який вважався непроникним

Вчені виявили, 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, пише Digi24.

Зазначається, що 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 – у місці, де, як вважали вчені, це неможливо.

За словами вчених, так звані "смертоносні" електрони становлять серйозну проблему в низькоорбітальному просторі 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 у собі стільки енергії, що здатні проникати крізь захисні екрани супутників, що може призвести до пошкодження чутливих електронних компонентів і скорочення терміну служби космічних апаратів. Крім того, вони не є нешкідливими й для людей, становлячи підвищену радіаційну небезпеку для космонавтів.

Як вчені виявили захисний бар’єр Землі

У виданні нагадали, що у 2014 році вчені виявили напрочуд чітку межу на відстані приблизно трьох радіусів Землі від центру планети, за межі якої найбільш енергійні електрони рідко виходили. Дослідники описали цю межу як "непроникний бар’єр", висунувши теорію, згідно з якою 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 реальним бар’єром, а являв собою ілюзію, створену обмеженою тривалістю геомагнітних бур.

Що сталося з бар’єром під час сонячної бурі 2024 року

Енергізовані електрони могли виштовхуватися всередину коливаннями магнітного поля Землі, однак бурі, що викликали цей рух, зазвичай вщухали, перш ніж електрони встигали просунутися занадто далеко. Уже в 2024 році дослідники виявили, що електромагнітні хвилі, які генеруються блискавками, могли змушувати "смертоносні" електрони, що вже утримувалися у внутрішньому поясі, падати в атмосферу Землі.

Ці спостереження надали додаткові докази того, що електрони з енергією в мегаелектронвольтах уже були присутні всередині меж, які вважалися непроникними. 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 результатом цього явища стала геомагнітна буря рівня G5 – найсильніша категорія за шкалою геомагнітних бур, настільки інтенсивна, що її наслідки були зафіксовані 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 це зазвичай роблять інші хвилі, вони, мабуть, прискорили їх до величезних енергій прямо всередині "непроникного" бар’єру. Докази були отримані 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, зафіксованими до бурі.

Дослідники зазначили, що хронологія та динаміка цього зростання були вельми показовими. Спочатку у великій кількості 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.

Вчені додали, що така поетапна динаміка давала підстави припустити, що електрони не просто переносилися з інших областей всередину, а набували енергії безпосередньо там, усередині області, яка, як передбачалося, була захищеною. Дослідники виявили додаткові ознаки в розподілі електронів, які утворили чіткий пік поблизу межі бар’єру. Таку картину важко пояснити лише перенесенням всередину, але вона узгоджується з гіпотезою про те, що електрони прискорювалися локально, перш ніж поширюватися далі.

У Землі з’явився новий "Місяць"

Раніше невеликий астероїд 2026 QQ8 потрапив під вплив земного тяжіння і став тимчасовим супутником планети. Він залишиться на орбіті до грудня, після чого вийде з-під гравітаційного впливу Землі.

Хоча астероїд пробуде поблизу Землі недовго, його присутність дає астрономам ще одну можливість дослідити невеликі космічні тіла, що пролітають неподалік від нашої планети. Спочатку вчені припускали, що 2026 QQ8 може бути космічним сміттям – уламком ракети або супутника. Однак подальші спостереження дозволили Центру малих планет підтвердити, що об’єкт має природне походження.

Вас також можуть зацікавити такі новини:

• Уламки телескопа NASA впали на Землю після провальної операції з його порятунку
• У 1962 році США підірвали ядерну бомбу в космосі, і це вимкнуло ліхтарі на Гаваях
• "Почерк прибульців": китайські вчені отримали загадковий сигнал із космосу