Учёные обнаружили: над полюсами Земли бушуют «космические ураганы», которые вносят огромное количество энергии в верхние слои атмосферы и даже влияют на сигналы GPS. Эти плазменные бури, невидимые для большинства людей, имеют поразительное сходство с традиционными ураганами, но происходят в сфере заряженных частиц высоко над нашей планетой.
Как формируются и ведут себя космические ураганы
Космический ураган напоминает своего атмосферного собрата со спиральными рукавами, центральным «глазом» и круговым потоком. Разница в составе: вместо воздуха он состоит из плазмы — потока электрически заряженных частиц. Даже его «дождь» необычен — из высокоэнергетических электронов, а не из воды.
Эти бури возникают из-за необычно быстрого переноса энергии солнечного ветра и заряженных частиц в ионосферу Земли, особенно в полярных регионах. Недавнее исследование, анализирующее космический ураган 2014 года, показало, что высвобождаемая во время такого события энергия сравнима с энергией магнитной бури, достаточно мощной, чтобы нарушить магнитное поле на высоких широтах.
Невидимое воздействие на системы навигации
Хотя эти бури происходят вдали от повседневной жизни, их воздействие может достигать наземных технологий. Исследователи сообщают, что космические ураганы могут создавать фазовые мерцания в сигналах глобальных навигационных спутниковых систем, включая GPS. Эти помехи снижают точность и надёжность навигации, создавая потенциальные проблемы для авиации, судоходства и любых систем, зависящих от точной геолокации.
Поскольку эти бури обычно происходят во время месяцев непрерывного полярного дня, они также могут вызывать авроральную активность, которую трудно наблюдать. «Космические ураганы могут вызывать полярные сияния, но они обычно случаются днём, поэтому их трудно увидеть», — отмечают исследователи, подчёркивая их неуловимую природу.
Недавно признанное явление космической погоды
Космические ураганы были официально идентифицированы только в 2021 году, но учёные с тех пор проследили их до десятилетий архивных данных о магнитосфере. Между 2005 и 2016 годами исследователи задокументировали 329 событий в Северном полушарии и 259 — в Южном. Эти бури, скорее всего, формируются в полушарии, где наблюдается полярный день, выше магнитной широты 80°.
Их возникновение, по-видимому, зависит от солнечного цикла, магнитного поля Земли и даже сезонных изменений. Эта новая область исследований подчёркивает, сколько ещё остаётся неизвестным о космической погоде и её влиянии на верхние слои атмосферы нашей планеты.
Что показывает исследование
Изучая событие 2014 года, учёные продемонстрировали, что космические ураганы — это далеко не редкие аномалии. Вместо этого они представляют собой повторяющиеся плазменные бури, которые динамически взаимодействуют с магнитным окружением Земли. Их способность влиять на навигационные спутники подчёркивает важность постоянного мониторинга явлений космической погоды.
Исследование, опубликованное в журнале Space Weather, добавляет к растущему объёму доказательств, свидетельствующих о том, что эти плазменные циклоны могут стать всё более важным фактором в понимании взаимоотношений нашей планеты с Солнцем.