Во время майской геомагнитной бури в атмосфере заметили странные изменения

11-12 мая жители Земли были поражены великолепными полярными сиянияниями на относительно южных широтах. В то же время техника, управляемая по GPS, часто сбивалась с курса. Это была самая сильная геомагнитная буря за последние 20 лет. Полярное сияние возникает из-за воздействия на верхнюю часть нашей атмосферы заряженных частиц. Во время солнечных геомагнитных бурь в космосе вокруг Земли значительно увеличивается количество таких заряженных частиц, из-за чего сияние становится ярче и область его видимости расширяется.

Исследователи из Вирджинского технологического университета в исследовании, опубликованном в Geophysical Research Letters, обнаружили беспрецедентные изменения в расположении и распространении частиц в верхней части атмосферы. Менялись также состав и температура атмосферы. Ученые обнаружили сильное движение воздуха от полярного сияния, вызывающее образование огромных вихрей, которые перемещают воздух в спирали, превышающей размеры урагана.

Во время рекордной магнитной бури ученые наблюдали:

• непредсказуемое движение заряженных частиц с низкой энергией из области экватора к полярному сиянию;
• заряженные частицы, которые можно разделить на две группы: с низкой энергией и высокой энергией, последняя может представлять опасность для работающих в космосе людей и повреждать электронику;
• изменения в температуре и давлении, которые, вероятно, приводят к образованию вихрей и спиралей;
• изменения в расположении и распространении частиц с низкой энергией, которые могут отрицательно сказаться на работе GPS, спутников и даже электросетей.

«По мере усиления полярного сияния мы видим больше света, но вместе с этим в атмосферу поступает больше энергии, так что она вблизи полюсов становится очень горячей, что начинает перемещать воздух от полюсов к экватору. Эти данные ставят перед нами множество вопросов: случилось ли что-то действительно уникальное во время этой геомагнитной бури или у нас просто появились более совершенные инструменты для изменений? Исходя из солнечного цикла, мы ожидаем, что условия, которые мы наблюдаем в этом году, будут сохраняться в течение следующих двух лет», — поясняет один из авторов исследования Скотт Ингланд.

Верхняя атмосфера состоит из частиц, аналогичных частицам в нижней, где мы живем и дышим. Но она имеет и ионосферу, которую можно представить как электрическое одеяло — высокозаряженное и постоянно меняющееся. Изменения в температуре и составе верхней атмосферы и ионосферы — обычное явление, такое предсказуемо происходит в течение суток и даже меняется с сезонами. Во время солнечной геомагнитной бури, мощный выброс излучения от Солнца изменяет состав и скорость частиц в атмосфере Земли. Число вспыше постепенно увеличивается последние пару лет, по мере приближения к пику солнечного цикла.

Помимо расширений полярных сияний, геомагнитные бури оказывают воздействие на технологии. Поскольку радиосигналы и GPS проходят через постоянно изменяющийся «электрический слой» атмосферы, изменения в нем могут нарушать сигналы и мешать работе навигационных и коммуникационных систем, таких как GPS. Различные факторы, как погода на Земле, так и космическая погода, могут влиять на этот критически важный слой.