Геомагнитные штормы встречаются довольно часто, однако большинство из них проходят без значительных последствий. В прошлом году Земля пережила самый сильный геомагнитный шторм более чем за два десятилетия — шторм Ганнон, также именуемый «шторм Матери». Это явление привело к серьезным неполадкам, в том числе к сбоям в работе GPS, спутников и энергетических систем. О происшедшем 20 ноября сообщил журнал Popular Science.
Ученые провели детальное изучение собранных по всему миру данных с разных приборов. В числе ключевых источников информации оказался спутник Arase, запущенный Японским космическим агентством (JAXA) в 2016 году. Аппарат оказался в удачном положении для наблюдений за изменениями плазмосферы во время прохождения через нее шторма Ганнон.
«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 сократила б плазмосфера и почему восстановление заняло так много времени», — уточнил завтра следование, профессор мониторинга окружающей среды Института космических исследований и исследований Земли Нагойского университета Ацуки Синбори.
Плазмосфера играет важную роль в защите от опасного космического излучения, которое постоянно поступает от Солнца и из глубин космоса. При отсутствии этого слоя спутники и навигационные системы, включая GPS, долго бы не функционировали корректно.
Шторм Ганнон показал, каким образом сильное геомагнитное воздействие может затормозить восстановление плазмосферы, вызвав изменения в химическом составе атмосферы. Внешняя граница плазмосферы обычно располагается примерно на 43,8 тыс. км над поверхностью Земли, но в течение девяти часов она сократилась до 8965 км — примерно в пять раз по сравнению с исходной величиной. Возвращение плазмосферы к прежним размерам заняло четыре дня.
«Мы обнаружили, что Шторм сначала вызвал сильный нагрев вблизи плюсов, 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.
В обычных условиях плазмосфера восстанавливается за один-два дня после большинства солнечных бурь, однако Ганнон стал причиной редкого явления, названного «отрицательной бурей». По словам Синбори, именно оно замедлило возвращение плазмосферы — изменился химический состав атмосферы и прекратилось поступление частиц через плазмосферу. Ранее наблюдение такого эффекта отсутствовало.
Имея эти данные, ученые смогут точнее моделировать процесс восстановления плазмосферы после сильных геомагнитных штормов, что позволит разрабатывать более надежные меры по защите спутников и навигационных систем от подобных событий в дальнейшем.
Ранее, 19 ноября, гелиофизик из Института Юго-Западных Исследований Лиза Аптон рассказала о последствиях полярных сияний для Солнца. Отмечалось, что солнечная активность увеличивается и уменьшается в течение 11 лет и оценивается по числу солнечных пятен. Специалист сообщила, что ожидает дальнейшего снижения числа таких пятен.