Астрономія
Геонауки
Астрономія
Геонауки

Планетологи дослідили вплив сонячних спалахів на магнітосферу Землі

Дослідники проаналізували сонячні спалахи, що сталися 6 вересня 2017 року, та об’єднали ці дані із моделлю магнітосфери Землі. Про це вони пишуть у журналі Nature Physics. Виявилося, що вплив сонячних спалахів не обмежується лише тією частиною атмосфери, що поглинула енергію випромінювання.

NASA, SDO

NASA, SDO

Що відбувається під час сонячних спалахів?

Під час сонячних спалахів у короні Сонця над активними областями відбувається раптове збільшення рентгенівського та екстремального ультрафіолетового випромінювання. Воно іонізує земну термосферу та формує іоносферу планети. Найбільші сонячні спалахи називаються спалахами Х-класу, вони загрожують електронним системам Землі та спричиняють тривалі збурення верхніх шарів атмосфери. Наприклад, під час такого спалаху 28 жовтня 2003 року загальний вміст електронів іоносфери збільшився на 30% протягом п'яти хвилин від початку спалаху. Густина повітря у термосфері на денній стороні зросла на 20–68%, це явище тривало майже 12 годин. Усе це призвело до збільшення опору атмосфери для супутників на низькій навколоземній орбіті, перешкод у поширенні радіосигналів, порушень супутникової навігації.

Що досліджували вчені?

6 вересня 2017 року сталося два сонячні спалахи Х-класу. Другий з них був найбільш інтенсивним за весь попередній 24 сонячний цикл і мав найбільший вплив на середовище Землі. Дослідники вирішили проаналізувати, як на нього відреагувала зв’язана система магнітосфери, іоносфери та термосфери планети. Для цього вони скористалися моделюванням сонячного випромінювання і геокосмічного середовища, а також глобальними спостереженнями.

Про що вони дізналися?

Дослідники спостерігали швидке і значне збільшення спалахів фотоіонізації над полюсами Землі на висоті від 90 до 150 кілометрів. Це знизило ефективність механічного перетворення енергії при взаємодії сонячного вітру та магнітосфери на денній стороні. У результаті верхні шари атмосфери нагрілися менше, змінилася конвекція магнітосфери та розподіл авроральних опадів на денній та нічній стороні. Таким чином, ефекти від сонячного спалаху поширилися на усю систему магнітосфери, термосфери та іоносфери за допомогою електродинамічного зв'язку і не обмежувалися, як вважалося раніше, тим регіоном атмосфери, що поглинув енергію випромінювання від спалаху.

термосферу
Шар атмосфери між мезосферою та екзосферою, що характеризується високою температурою
іоносферу
Іонізована частина верхньої атмосфери Землі, включає у себе термосеру, а також частини мезосфери і екзосфери