Солнечная супербуря активизировала электроны в защитном барьере Земли

Сильная солнечная буря преобразовала зону вокруг Земли, которая обычно считается защищённой, в естественный ускоритель частиц. В результате электроны в этой области получили достаточно энергии, чтобы преодолеть некоторые типы спутниковой защиты. Это явление было зафиксировано японским космическим аппаратом «Арасэ», который управляется Японским агентством аэрокосмических исследований. Об этом сообщает издание Science XXI.

Наблюдения проводились во время и после геомагнитной супербури в мае две тысячи двадцать четвёртого года. Аппарат зафиксировал в пределах обычной границы радиационного барьера значительное количество электронов с энергией более трёх мегаэлектронвольт. Исследователи из Университета Нагои пришли к выводу, что частицы ускорились именно в этой области, а не переместились туда уже в высокоэнергетическом состоянии.

Земное магнитное поле удерживает заряженные частицы в двух зонах, известных как радиационные пояса Ван Аллена. Эти пояса имеют форму колец и могут представлять угрозу для электроники космических аппаратов. На внутреннем краю внешнего пояса, примерно на расстоянии трёх радиусов Земли от её центра, наиболее быстрые электроны обычно сталкиваются с невидимой границей и почти не проникают внутрь.

Происхождение этого барьера, выявленного в две тысячи четырнадцатом году, до конца не установлено. Одним из возможных факторов считаются низкочастотные радиоволны, известные как плазмосферный свист, которые рассеивают электроны радиационных поясов и направляют их в атмосферу. Во время супербури плазмосфера, заполненная относительно холодными заряженными частицами, резко сократилась, что позволило горячим электронам продвинуться ближе к Земле и вызвать так называемые хоровые волны.

«Арасэ» неоднократно фиксировал хоровые волны с повышающейся частотой. Эти колебания могут передавать энергию электронам, когда они совпадают с движением частиц по спирали вдоль магнитных силовых линий. Обычно плотность плазмы восстанавливается примерно за два дня, однако после майской супербури на это потребовалось около четырёх с половиной дней, что дало возможность ускорению электронов продолжаться внутри барьера.

Для проверки этой гипотезы учёные исследовали распределение электронов по энергии и характеру их движения, сопоставив данные нескольких пролётов аппарата. Вблизи границы барьера образовался локальный пик, который со временем усиливался, что указывает на накопление энергии внутри области, а не на перенос частиц из внешнего радиационного пояса. Результаты были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters в исследовании под руководством Ёсидзуми Миёси, а SciTechDaily сообщает, что выводы имеют важное значение для оценки радиационных рисков для космической техники и прогнозирования космической погоды.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX

Читайте также: