Исследование помогает понять невидимые, но мощные частицы

Ученые Университета Отаго раскрыли некоторые тайны крошечных заряженных электронов и протонов, способных повреждать спутники и изменять озоновый слой. Исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, было посвящено взаимодействию заряженных частиц с радиоволнами типа EMIC, которые генерируются в радиационных поясах Земли (невидимых кольцах заряженных частиц, окружающих планету).

Понимание того, как эти волны влияют на пояса, заполненные дорогостоящими и важными спутниками, а также на климат Земли, крайне важно. EMIC-волны могут изменять орбиты частиц в радиационных поясах, заставляя их падать в верхние слои атмосферы. Этот «дождь» частиц не только вызывает полярные сияния, но и приводит к сложным химическим изменениям, слегка, но значительно влияя на количество озона, что важно для понимания химии атмосферы и климата.

В новом исследовании ученые использовали данные со спутников GPS, чтобы определить, сколько электронов EMIC-волны могут «выбить» в атмосферу. Анализ показал значительное снижение количества электронов в радиационных поясах при наличии EMIC-волн. Более того, изменения наблюдались при скоростях электронов значительно ниже общепринятого минимального порога, что означает способность волн воздействовать на гораздо большее число частиц, чем считалось ранее.

Это открытие указывает на необходимость пересмотра моделей взаимодействия и учета EMIC-волн при анализе эволюции радиационных поясов и их влияния на климат. В настоящее время воздействие «выбитых» электронов на атмосферную химию не учитывается в основных климатических моделях, поэтому понимание и включение этого процесса крайне важно для построения полной картины.