Геомагнитная супербуря Ганнон сократила защитную плазмосферу Земли в пять раз

Геомагнитные штормы — явление не редкое, но большинство из них проходит без серьезных последствий. Однако в прошлом году Земля испытала самый мощный геомагнитный шторм за более чем 20 лет, известный как шторм Ганнон или «шторм Матери». Это явление вызвало серьезные проблемы, включая сбои в GPS, работе спутников и энергоснабжении. Об этом сообщил журнал Popular Science.

Исследователи провели тщательный анализ данных, собранных различными инструментами по всему миру. Одним из основных источников информации стал спутник Arase, запущенный Японским космическим агентством (JAXA) в 2016 году. Он находился в идеальном положении для наблюдения за изменениями в плазмосфере, когда шторм Ганнон прошел через планету.

«Мы отслеживали изменения в плазмосфере с помощью спутника Arase и использовали наземные GPS-приемники для мониторинга ионосферы — источника заряженных частиц, пополняющих плазмосферу. Оба слоя показали нам, насколько резко сократилась плазмосфера и почему восстановление заняло так много времени», — уточнил автор исследования, профессор мониторинга окружающей среды Института космических исследований и исследований Земли Нагойского университета Ацуки Синбори.

Плазмосфера Земли играет ключевую роль в блокировке опасного космического излучения, которое постоянно поступает от Солнца и из глубокого космоса. Без нее спутники и навигационные системы, такие как GPS, не смогли бы работать долго.

Шторм Ганнон продемонстрировал, как серьезное геомагнитное воздействие может повлиять на восстановление плазмосферы, замедляя процесс из-за изменения химического состава атмосферы. Внешняя граница плазмосферы обычно простирается примерно на 43 800 километров над Землей, однако в течение девяти часов она сжалась до 8965 километров. Это примерно в пять раз меньше первоначальной ширины. Для восстановления плазмосфере потребовалось четыре дня.

«Мы обнаружили, что шторм сначала вызвал сильный нагрев вблизи полюсов, но затем это привело к резкому падению концентрации заряженных частиц в ионосфере, что замедлило ее восстановление. Это продолжительное нарушение может повлиять на точность GPS, помешать работе спутников и затруднить прогнозирование космической погоды», — добавил Синбори.

Обычно плазмосфере требуется один-два дня, чтобы перезарядиться после большинства солнечных бурь, однако Ганнон описал уникальное явление, называемое «отрицательной бурей». По словам Синбори, это замедлило восстановление, изменив химический состав атмосферы и прекратив поступление частиц через плазмосферу. Ранее такое явление никогда не наблюдалось.

С полученными сведениями ученые могут более точно предсказать, как будет восстанавливаться плазмосфера после сильных геомагнитных штормов, что поможет разработать более эффективные меры для защиты спутников и навигационных систем от подобных событий в будущем.

Интересный факт: самая мощная зарегистрированная геомагнитная буря в истории — «Событие Кэррингтона» 1859 года — была настолько сильной, что вызвала полярные сияния даже в тропических широтах и вывела из строя телеграфные системы в Европе и Северной Америке. Современная цивилизация с ее зависимостью от электроники и спутников гораздо более уязвима к подобным космическим явлениям.