Миссия Европейского космического агентства Swarm зафиксировала значительный, но временный всплеск высокоэнергетических протонов у полюсов Земли во время геомагнитной бури в ноябре. Это было сделано не с помощью научных инструментов для измерения магнитного поля Земли, а с помощью позиционных приборов «звёздного трекера» — впервые для миссии Swarm.
12 ноября магнитометры Swarm зафиксировали магнитные колебания, в 10 раз превышающие норму, но именно «звёздные трекеры» обнаружили временное увеличение потока высокоэнергетических протонов вокруг полюсов. Во время геомагнитной бури 11–13 ноября уровень потока высокоэнергетических протонов был в 300 раз выше обычного.
Что такое миссия Swarm?
Swarm — это миссия Earth Explorer, разработанная в рамках программы Earth Observation FutureEO агентства ESA. Она посвящена изучению невидимого силового поля вокруг нашей планеты. Магнитное поле Земли простирается от расплавленного ядра планеты глубоко внутри и простирается далеко в космос, защищая нас от космического излучения и солнечных ветров, отклоняя вредные заряженные частицы.
Параметры орбиты и инструменты
Космические аппараты Swarm находятся на орбите на высоте 400–500 км и идеально подходят для мониторинга последствий геомагнитных бурь. Каждый из трёх спутников Swarm, запущенных вместе в 2013 году, оснащён несколькими инструментами, включая два типа магнитометров, которые способны измерять как силу, так и направление магнитного поля. Они также оснащены «звёздными трекерами» для обеспечения правильного расположения и ориентации в космосе.
«Звёздные трекеры» — это оптические приборы, которые измеряют положение спутника и его ориентацию (направление), определяя его положение относительно звёзд. Обычно они используются для правильного позиционирования спутников в космосе, но в данном случае «звёздные трекеры» Swarm стали неожиданным источником важных данных.
Солнечная буря и полярные сияния
Между 11 и 13 ноября 2025 года Земля подверглась воздействию исключительно сильной солнечной бури, вызванной тремя последовательными выбросами корональной массы в течение 48 часов. Они породили протонные полярные сияния, которые проявляются в виде более рассеянного света или свечения в небе и обычно наблюдаются на гораздо более низких широтах во время сильных бурь.
Заряженные частицы, испускаемые солнечными вспышками, могут представлять угрозу для инфраструктуры на Земле, потенциально нарушая работу энергосистем и средств связи. В этот раз в Европе, Африке и Азии был зарегистрирован кратковременный радиозатмение, длившееся примерно 30–60 минут.
12 ноября «звёздные трекеры» зафиксировали огромный приток высокоэнергетических протонов, проникающих в полярные регионы. Во время сильных геомагнитных бурь магнитный щит Земли нарушается, что позволяет большему количеству энергичных частиц достигать низкой околоземной орбиты — и в этом случае поток был необычайно интенсивным.
Высокоэнергетические протоны в форме ионизирующего излучения обычно проникают через магнитное поле Земли в Южной Атлантической аномалии — области, охватывающей часть Атлантического океана и Южную Америку, где магнитное поле Земли слабее. Во время магнитных бурь протоны могут проникать в магнитосферу Земли и захватываться. Этот процесс может привести к временному усилению потока высокоэнергетических частиц в полярных регионах, как это наблюдалось в данном случае.
Согласно Энкелейдже Камили, аналитику качества данных Swarm в ESA, повышенный уровень протонов демонстрирует, как миссии на низкой околоземной орбите могут эффективно отслеживать и обнаруживать солнечные потоки частиц, подчёркивая продолжающуюся высокую активность Солнца.