Загадочное сжатие верхних слоев атмосферы Земли

Исследователи, финансируемые NASA (Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства США), зафиксировали масштабное событие в верхних слоях атмосферы Земли. Высоко над поверхностью планеты, где атмосфера граничит с космосом, разреженный слой газа — термосфера — недавно резко сжался и теперь снова расширяется.

По словам Джона Эммерта из Военно-морской исследовательской лаборатории, это самое сильное сжатие термосферы как минимум за 43 года, «рекорд космической эры». Событие произошло во время глубокого солнечного минимума 2008–2009 годов, однако его масштаб был в два-три раза больше, чем можно было бы объяснить лишь низкой солнечной активностью. «Происходит что-то, чего мы не понимаем», — отмечает ученый.

Термосфера простирается на высотах от 90 до 600+ км. Этот слой поглощает экстремальное ультрафиолетовое (EUV) излучение Солнца. При высокой солнечной активности EUV-излучение нагревает термосферу, заставляя ее расширяться. В 2008–2009 годах солнечная активность была исключительно низкой, что и привело к охлаждению и сжатию этого слоя. Эммерт проанализировал данные о торможении более 5000 спутников с 1967 по 2010 год, что позволило оценить плотность термосферы и подтвердить аномальный характер ее последнего коллапса.

Одним из возможных объяснений является углекислый газ (CO₂), который, попадая в термосферу, действует как хладагент. Однако, по расчетам Эммерта и его коллег, низкая солнечная активность объясняет лишь около 30% сжатия, а дополнительный CO₂ — еще как минимум 10%. Таким образом, до 60% причин коллапса остаются неучтенными. Авторы предполагают, что это может указывать на достижение некоего климатического «переломного момента», связанного с энергетическим балансом и химическими обратными связями в атмосфере.

Сейчас солнечный минимум подходит к концу, EUV-излучение растет, и термосфера снова расширяется. Наблюдение за тем, как будет проходить это восстановление, может помочь разделить вклад солнечных и земных источников в это загадочное явление.