Надзвичайно рідкісне явище. Виверження Тонга створило супер "плазмову бульбашку", що накрила Австралію

З кожним роком технології все більше впроваджуються в наше повсякденне життя і стає все важливішим розуміння космічної погоди та її впливу на технології. Багато хто вважає, що "космічна погода" — це щось про вибухи на Сонці, викиди корональної маси, спрямованої до Землі, що створюють прояви полярного сяйва. Але це не зовсім так, пише Science Alert.

Річ у тому, що не вся космічна погода починається на Сонці. Наприклад, виверження вулкана Тонга в січні 2022 року виявилося настільки потужним, що створило хвилі у верхніх шарах атмосфери Землі, які були власною формою космічної погоди.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Це виверження не тільки стало одним із найбільших у сучасній історії, воно також торкнулося і GPS в Австралії та Південно-Східній Азії. У новому дослідженні вчені з Мельбурнського королівського технологічного університету та Бостонського коледжу виявили, що виверження також створило супер "плазмову бульбашку" над північною Австралією, яка протрималася кілька годин.

Більшість людей у всьому світі використовують GPS-приймач на своїх пристроях, наприклад, смартфонах або супутниковій навігації, проте мало хто насправді розуміє, як це працює. По суті наші пристрої прослуховують радіосигнали, що передаються супутниками, що обертаються навколо Землі. Далі вони використовують ці сигнали й обчислюють власне розташування відносно супутників, що дозволяє їм орієнтуватися в просторі й знаходити необхідну локацію.

Однак на радіосигнали, що приймаються нашими пристроями, впливає атмосфера Землі, що часом знижує точність позиціювання. Наприклад, звичайні пристрої мають точність лише в межах десятків метрів. Однак сучасні пристрої, які використовуються в гірничодобувній, сільськогосподарській та будівельній областях, насправді здатні мати точність в межах 10 сантиметрів. Єдина проблема полягає в тому, що цим системам потрібен час, щоб зафіксувати своє місце розташування, і на це може піти 30 хвилин і більше.

Це точне супутникове позиціювання працює шляхом точного моделювання помилок, спричинених іоносферою Землі. Однак щоразу, коли іоносфера "обурюється", моделювати стає дедалі складніше. Простий приклад, під час геомагнітної бурі іоносфера стає турбулентною, а радіохвилі, що проходять через неї, просто розсіюються.

Нове дослідження вчених свідчить про те, що виверження вулкана Тонга призвело до мінливих умов в іоносфері, які тривали кілька днів. До того ж розмір хвиль, що генеруються в іоносфері, був аналогічним хвилям, створюваним геомагнітними бурями.

Вчені зазначають, що вплив цих хвиль на GPS протягом кількох днів після виверження зберігався у всьому світі. Однак набагато цікавішим був інший тип обурень в іоносфері — "суперплазмова бульбашка", що утворилася після виверження.

Зазначимо, що іоносфера є шаром атмосфери нашої планети, розташований на висоті близько 80-800 кілометрів. Він складається з газу із великою кількістю електрично заряджених частинок, що, по суті, робить його "плазмою". Екваторіальні плазмові бульбашки є плазмовими обуреннями в цьому шарі атмосфери в нічний час над низькоширотними районами.

Дослідники зазначають, що подібні плазмові бульбашки виникають регулярно й утворюються через явище відоме як "узагальнена нестійкість Релея-Тейлора". Простими словами, це схоже на те, що відбувається, коли важка рідина знаходиться поверх менш важкої рідини; краплі легшої рідини підіймаються у важку рідину у вигляді "бульбашок".

Дослідники зазначають, що коли справа доходить до збурень в іоносфері, плазма також контролюється магнітними та електричними полями. Піднімаючись, плазмові бульбашки утворюють структури дивної форми, що нагадують кактуси або перевернуте коріння дерев. Через магнітне поле Землі ці структури розходяться віялом у міру зростання бульбашки над екватором.

Однак цього разу вчені виявили надзвичайно рідкісну надплазмову бульбашку над Південно-Східною Азією невдовзі після виверження Тонга. Дослідники зазначають, що її розмір нагадував рідкісні супербульбашки. Пізніше магнітне поле планети перенесло її на південь, де вона буквально на кілька годин зависла над Таунсвіллем на північному сході Австралії. Вчені зазначають, що це найпівденніша з усіх плазмових бульбашок, які раніше спостерігалися над Австралією.

Втім, попри те, що подібні бульбашки дуже рідкісні, відомо, що вони вже зустрічалися над північною Австралією, але до цього вчені ніколи не спостерігали за подією. Дослідники зазначають, що ця "надплазмова бульбашка" істотно ускладнила роботу GPS в Австралії, де часом отримання даних про місце розташування могло займати на 5 годин довше, ніж звичайно.

Раніше Фокус писав про те, що виверження вулкана Тонга стало найбільшим вибухом за останні 100 років.