Ученые обнаружили неожиданность в верхних слоях атмосферы Земли

Ученые-атмосферники из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) обнаружили ранее неизвестный базовый механизм передачи энергии от солнечного ветра к магнитосфере Земли. Это открытие, финансировавшееся Национальным научным фондом США (NSF), может повысить безопасность и надежность космических аппаратов, работающих в верхних слоях атмосферы.

Солнце, помимо излучения, испускает поток ионизированных частиц — солнечный ветер, который влияет на Землю. Когда заряженные частицы приближаются к планете, они формируют магнитосферу. Скорость передачи энергии от солнечного ветра к магнитосфере может сильно варьироваться. Ранее считалось, что этот процесс контролируется преимущественно направлением межпланетного магнитного поля (ММП): чем больше оно направлено на юг, тем сильнее передача энергии. Однако анализ данных радаров, измеряющих потоки в ионосфере, показал, что при сильных флуктуациях ММП, независимо от его направления, могут возникать интенсивные конвекционные потоки и суббури — энерговыделения в космосе, влияющие на спутники, энергосети и связь.

«Это как если бы что-то еще, кроме Солнца, нагревало атмосферу. Любой специалист по физике космоса, включая меня, сказал бы год назад, что суббури не могут происходить, когда ММП направлено на север, но это неверно», — сказал соавтор исследования Ларри Лайонс. Когда флуктуации ММП сильны, суббури могут возникать примерно каждый час. Это представляет собой совершенно новый режим переноса энергии. Открытие стало возможным благодаря данным с радиолокационных станций NSF в Гренландии и на Аляске. Следующим шагом ученых станет понимание физического механизма этого процесса. Результаты исследования готовятся к публикации в двух статьях в Journal of Geophysical Research.