Слънчева супербуря е пробила защитната бариера на Земята

Мощна слънчева буря е успяла да наруши една от защитните бариери в радиационните пояси около Земята, която учените дълго време смятаха за непреодолима. Това показват данни от японския спътник Arase, съобщи полското издание WP Tech.

Откритието е свързано с геомагнитната супербуря от май 2024 г., когато Слънцето предизвика смущения от най-високата категория G5.

Екип от изследователи, ръководен от Йошидзуми Мийоши от Университета в Нагоя, установява, че при екстремни условия високоенергийни електрони могат да проникнат в област, която преди това се е смятала за практически недостъпна за тях.

"Показваме, че при екстремни условия на космическото време тази бариера може да бъде преодоляна", посочват авторите на научното изследване.

Радиационните пояси на Ван Алън

Около Земята съществуват две обширни области с формата на пръстени, в които магнитното поле задържа заредени частици с висока енергия. Те са известни като радиационните пояси на Ван Алън.

През 2014 г. американските сонди Van Allen Probes откриват ясно изразена граница на разстояние около три земни радиуса от центъра на планетата.

Наблюденията показват, че електроните с изключително висока енергия почти никога не преминават отвъд нея. Затова учените започват да я описват като непреодолима бариера.

Още през 2018 г. обаче се появяват предположения, че устойчивостта ѝ може да зависи от продължителността и интензивността на геомагнитните бури.

Потокът от електрони нараства над 5000 пъти

По време на супербурята през май 2024 г. плътността на плазмосферата намалява, което създава условия за възникване на специфични електромагнитни вълни, известни като chorus waves.

"Когато бъдат преобразувани в звук, те наподобяват птичи песни", обяснява Мийоши.

Обикновено подобни вълни могат да разсейват заредените частици. При тази буря обаче те действат по различен начин и ускоряват електроните в областта на предполагаемата защитна граница.

Японският спътник Arase, който изследва радиационните пояси от 2017 г., регистрира увеличение на потока от електрони с енергия около 3 мегаелектронволта над 5000 пъти спрямо стойностите преди бурята.

Първоначално апаратът засича частици с по-ниска енергия. Около 12 часа по-късно се появяват по-енергийни електрони, а след още едно денонощие се регистрират частици с енергия над 3 мегаелектронволта.

Според изследователите тази последователност показва, че електроните се ускоряват непосредствено в наблюдаваната област.

Последствията се запазват с месеци

Наблюденията показват, че повишеният поток от високоенергийни частици не изчезва веднага след края на бурята.

Постепенното му намаляване продължава до октомври 2024 г., когато следваща геомагнитна буря променя условията и прекъсва проследяването на първоначалния процес.

Откритието има важно значение за безопасността на космическите апарати и астронавтите.

Високоенергийните електрони могат да проникват през защитните обвивки на спътниците, да повреждат електронните им системи и да създават допълнителен радиационен риск при космически мисии.

"Тези знания са от решаващо значение за оценката на рисковете за космическите апарати и усъвършенстването на прогнозите за космическото време", подчертава Мийоши.

Изследването не означава, че цялото магнитно поле на Земята е било пробито или че хората на повърхността са останали без защита. Установеното нарушение засяга конкретна граница в радиационните пояси около планетата.

Снимка: iStock