Вчені дізналися, як утворюється електронний дощ у магнітосфері Землі

Завтрашня погода може бути хмарною з ймовірністю появи електронів завдяки нещодавно виявленому явищу в магнітному щиті Землі.

Це явище, що описується як несподіване надшвидке «висипання електронів», виникає, коли хвилі електромагнітної енергії пульсують через магнітосферу Землі — магнітне поле, яке утворюється збовтуванням земного ядра, яке оточує нашу планету і захищає її від смертельної сонячної радіації. Потім ці електрони виходять із магнітосфери і падають на Землю.

Згідно з дослідженням, опублікованим в журналі Nature Communications, проливні електронні дощі найчастіше відбуваються під час сонячних бур, і вони можуть сприяти виникненню північного сяйва. Проте дослідники додали, що електронні дощі можуть також становити загрозу для астронавтів та космічних апаратів.

Вченим десятиліттями відомо, що енергетичні частинки періодично випадають на нашу планету у невеликих кількостях. Ці частинки утворюються на Сонці та пливуть через прірву шириною 150 млн км до Землі завдяки сонячному вітру. Магнітосфера нашої планети утримує багато цих частинок в одному з двох гігантських радіаційних поясів у формі пончика, відомих як пояси Ван Аллена. Іноді хвилі, що генеруються у цих поясах, змушують електрони прискорюватись і падати в атмосферу Землі.

Нове дослідження показує, що електронні зливи можуть відбуватися набагато частіше, ніж вважалося можливим у попередніх дослідженнях.

У своєму новому дослідженні вчені проаналізували електронні зливи в поясах Ван Аллена, використовуючи дані з двох супутників: космічного зонда «Дослідження електронних втрат та полів» (ELFIN), супутника розміром із буханець хліба, що обертається низько в атмосфері Землі та космічного апарата «Історія подій та макромасштабних взаємодій під час суббур» (THEMIS), що обертається навколо Землі за поясами Ван Аллена.

Спостерігаючи за потоками електронів у поясах Ван Аллена зверху та знизу, команда змогла докладно простежити явища електронного дощу. Дані THEMIS показали, що ці потоки електронів були викликані свистячими хвилями – типом низькочастотних радіохвиль, які виникають під час ударів блискавки, а потім проходять через магнітосферу Землі.

Дослідники виявили, що ці енергетичні хвилі можуть прискорювати електрони у поясах Ван Аллена, змушуючи їх переливатися та падати у нижні шари атмосфери. Крім того, супутникові дані ELFIN показали, що ці дощі можуть відбуватися набагато частіше, ніж передбачалося в попередніх дослідженнях, і вони можуть бути особливо поширеними під час сонячних бур.

Поточні моделі космічної погоди враховують деякі джерела висипання електронів в атмосферу Землі (наприклад, вплив сонячного вітру), проте, за словами дослідників, вони не враховують електронні потоки, спричинені свистячими хвилями. Заряджені частинки високої енергії можуть пошкодити супутники і загрожувати астронавтам, які опинилися на їхньому шляху. Вчені кажуть, що завдяки подальшому розумінню цього джерела електронного дощу вчені зможуть оновити свої моделі, щоб краще захистити людей та апарати високо над нашою планетою.

Допомагайте Україні боротися з російськими окупантами, а найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.

Читайте також:

• В Україні збудують наземну станцію Starlink
• росія забороняє іншим країнам користуватися МКС