Мощная солнечная буря, произошедшая в мае 2024 года, нарушила работу естественного радиационного барьера Земли. Внутри области, которая обычно защищена от наиболее опасных высокоэнергетических электронов, зафиксировали резкий всплеск радиации. Её уровень превысил обычные показатели примерно в 5 тысяч раз., передает МойГород
Об этом сообщает Universe Today со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters.
Речь идёт о радиационных поясах Ван Аллена — областях вокруг нашей планеты, где магнитное поле удерживает заряженные частицы. Они играют важную роль в формировании радиационной среды Земли и препятствуют проникновению некоторых высокоэнергетических частиц в околоземное пространство.
Особое внимание учёных привлекает внутренняя область этих поясов. Ранее считалось, что на высоте около 11 500 километров существует своеобразный защитный барьер, который не позволяет наиболее опасным электронам, движущимся почти со скоростью света, проникать ближе к планете.
Однако во время мощной геомагнитной бури в мае 2024 года этот механизм дал сбой.
По данным исследователей, потоки солнечного ветра со скоростью до 1 200 километров в секунду сжали магнитное поле Земли и вызвали масштабные изменения в радиационной среде вокруг планеты. Это геомагнитное возмущение стало одним из наиболее сильных за последние десятилетия.
Радиация внутри защищённой зоны выросла в 5 тысяч раз
Необычное явление удалось зафиксировать японскому спутнику Arase, который изучает магнитосферу Земли с 2017 года.
Во время майской геомагнитной бури прибор зарегистрировал резкое увеличение количества ультрарелятивистских электронов. Их концентрация превысила обычный уровень примерно в 5 тысяч раз.
При этом частицы не просто проникли через защитную границу из внешних областей космоса. Как установили учёные, они ускорялись непосредственно внутри зоны, которая прежде считалась защищённой от такого интенсивного излучения.
Причиной стали так называемые хоровые волны — электромагнитные колебания, способные передавать энергию заряженным частицам. Под их воздействием электроны разгонялись до чрезвычайно высоких скоростей и приобретали энергию в миллионы электронвольт.
Как солнечная буря повлияла на защиту Земли
Исследователи объясняют произошедшее изменениями в состоянии плазмосферы Земли. Это область магнитосферы, заполненная холодной плазмой, которая в обычных условиях помогает подавлять распространение определённых электромагнитных волн.
Во время солнечной бури плазмосфера была сжата и сместилась ближе к Земле. В результате возникли условия, благоприятные для формирования хоровых волн. Они начали передавать энергию электронам, ускоряя их до уровней, которые ранее не наблюдались в этой области в таких масштабах.
Таким образом, опасное излучение возникло непосредственно внутри пространства, которое обычно считается защищённым от подобных частиц.
По данным спутниковых наблюдений, повышенный уровень радиации сохранялся в течение нескольких месяцев. Ситуация изменилась после новой солнечной бури в октябре 2024 года, которая вновь повлияла на состояние магнитного поля Земли.
Чем это открытие важно для космонавтики
Результаты исследования указывают на дополнительный источник радиационной опасности для космических аппаратов и экипажей. Ранее основное внимание уделялось частицам, которые поступают из внешнего космоса во время мощных солнечных событий.
Теперь учёные получили свидетельства того, что опасное излучение может формироваться непосредственно внутри околоземного пространства. Для этого достаточно определённого сочетания условий в магнитосфере и плазмосфере.
Открытие имеет особое значение на фоне развития космических программ и подготовки будущих пилотируемых миссий. Если подобные процессы будут происходить во время новых мощных геомагнитных бурь, они могут создавать дополнительные риски для космонавтов и оборудования.
Поэтому при планировании длительных космических полётов и разработке спутниковой техники необходимо учитывать не только внешнее воздействие солнечных частиц, но и возможность возникновения интенсивной радиации непосредственно в околоземной среде.
