Учёные выяснили, как солнечная буря нарушила радиационную защиту Земли

Геомагнитная супербуря мая 2024 года вызвала необычные изменения в околоземном пространстве: электроны смогли накопить высокую энергию прямо внутри области, которая обычно ограничивает их движение к Земле. За этим процессом наблюдал японский спутник «Арасэ».

Аппарат обнаружил в пределах радиационного барьера значительное количество электронов с энергией более 3 мегаэлектронвольт. Команда Университета Нагои заключила, что частицы ускорились на месте, а не проникли в эту зону из внешнего радиационного пояса уже высокоэнергетическими.

Земное магнитное поле формирует два радиационных пояса Ван Аллена, в которых удерживаются заряженные частицы. Они могут повреждать электронику спутников. Внутренний край внешнего пояса обычно отделён от более близких к Земле областей своеобразной границей, препятствующей проникновению быстрых электронов.

Одно из возможных объяснений существования этого барьера связано с низкочастотными волнами, называемыми плазмосферным свистом. Они рассеивают электроны и помогают им попадать в атмосферу.

Во время сильной магнитной бури плазмосфера резко уменьшилась в размерах. Из-за этого высокоэнергетические электроны смогли продвинуться ближе к планете и породить хоровые волны. Эти колебания способны ускорять частицы, передавая им энергию.

После обычных геомагнитных возмущений плазмосфера восстанавливается примерно за два дня. В мае 2024 года процесс занял около 4,5 дня, поэтому электроны дольше оставались в условиях, благоприятных для ускорения.

Анализ распределения частиц по энергии и направлению движения подтвердил, что возле барьера постепенно формировалась область повышенной концентрации электронов. Это стало дополнительным аргументом в пользу их ускорения непосредственно внутри защитной зоны.

Исследование под руководством Ёсидзуми Миёси опубликовано в Geophysical Research Letters. Его результаты могут помочь в оценке радиационных рисков для спутников и совершенствовании прогнозов космической погоды, сообщает "Самара Онлайн 24".