В мае прошлого года Землю охватила рекордная магнитная буря, которая привлекла внимание ученых, занимающихся изучением космической погоды.
Японские исследователи из Университета Нагоя впервые представили прямые данные о том, как эта мощная геомагнитная буря повлияла на плазмосферу Земли, ключевой защитный слой, состоящий из заряженных частиц и окружающий нашу планету.
Плазмосфера — это область космического пространства вокруг Земли, наполненная холодной и плотной плазмой. Она имеет форму огромного тора (бублика), начинающегося на высоте около 1 тысячи километров и простирающегося в космос на десятки тысяч километров.
Этот слой играет жизненно важную роль в защите Земли, ограничивая потоки вредных заряженных частиц и влияя на распространение радиоволн. Плазмосфера регулярно пополняется заряженными частицами из расположенной ниже ионосферы.
Для своих исследований команда использовала данные спутника JAXA Arase, запущенного в 2016 году специально для изучения плазмосферы. Во время космического супершторма Ганнон, обрушившегося на Землю 10-11 мая 2024 года, спутник оказался в идеальной позиции. Буря достигла максимальной категории мощности G5, став самой сильной с 2003 года.
В разгар стихии спутник зафиксировал, как внешняя граница плазмосферы, обычно расположенная на высоте около 44 тысяч километров, за девять часов сократилась в 4,5 раза и достигла рекордно низкого значения в 9,6 тысячи километров. Это стало первым случаем в истории, когда такое экстремальное сжатие было зафиксировано в режиме реального времени.
На восстановление защитного слоя Земли потребовалось более четырех дней — это самый длительный период с момента начала наблюдений с помощью спутника Arase. Причина такого замедленного восстановления оказалась в явлении, известном как «отрицательная буря».
Изначально интенсивный нагрев атмосферы привел к химическим изменениям, что резко снизило концентрацию заряженных частиц в ионосфере и, по сути, «перекрыло кран» для пополнения плазмосферы. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Earth, Planets and Space.
Данные, полученные в ходе этого наблюдения, имеют критическое значение для прогнозирования космической погоды. Во время бури некоторые спутники столкнулись с техническими неполадками, а GPS-сигналы и радиосвязь были нарушены.
Исследование также проливает свет на необычное явление — смещение полярных сияний до территорий Японии, Мексики и Южной Европы. Сжатие магнитного поля Земли позволило солнечным частицам проникать в атмосферу на значительно более низких широтах, чем обычно.