Пекельно спекотний купол. Термосфера Землі досягла максимуму за 20 років бомбардування сонячними бурями

Термосфера Землі простягається у верхній частині мезосфери на висоті близько 85 кілометрів над поверхнею планети до нижньої точки екзосфери, яка починається на висоті близько 600 кілометрів над землею. За екзосферою вже знаходиться космічний простір, пише Live Science.

Уже понад 21 рік дослідники NASA відстежують температуру термосфери Землі за допомогою інфрачервоного випромінювання, яке випускають молекули вуглекислого газу та оксиду азоту. Науковці перетворюють ці дані, зібрані супутниками Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED), на термосферний кліматичний індекс (TCI), що вимірюється у тераватах (1 ТВт дорівнює 1 трильйону ват).

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

Результати спостережень показують, що 10 березня, значення TCI різко зросло і досягло свого піка в 0,24 ТВт. За словами провідного дослідника місії TIMED у Дослідницькому центрі NASA в Ленглі у Вірджинії й творця термосферного кліматичного індексу, Мартіна Млінчака, востаннє TCI був настільки високим 28 грудня 2003 року.

Тепер дослідники фіксують, що термосфера Землі вперше за останні 20 років досягла свого температурного піка після поглинання енергії геомагнітних бур, які обрушилися на нашу планету цього року. Вчені попереджають, що температура у другому за висотою шарі атмосфери нашої планети, ймовірно, продовжить зростати протягом наступних кількох років. Причиною тому наростання сонячної активності. Крім того, дослідники побоюються, що це може негативно позначитися на роботі супутників, які перебувають на навколоземній орбіті.

Дослідники NASA зазначають, що підвищення температури було спричинене трьома геомагнітними бурями у січні та лютому. Зазначимо, що магнітна буря являє собою серйозне порушення магнітного поля Землі, спричинене брилами швидко рухомої намагніченої плазми, також відомими як викиди корональної маси, та рідше — потоками високозаряджених частинок, відомими як сонячний вітер. Обидва вони фактично випромінюються Сонцем.

За словами Млинчака, ці "бурі" відкладають свою енергію в термосфері нашої планети, що змушує її нагріватися. Збільшення нагріву цього шару атмосфери Землі призводить до збільшення рівня інфрачервоного випромінювання оксиду азоту та вуглекислого газу. Як правило, після шторму інфрачервоне випромінювання охолоджує термосферу, однак, коли шторми повторюються, температура залишається високою.

Після першого сплеску на Землю обрушилося щонайменше ще дві геомагнітні бурі — та, що була 24 березня, виявилася найпотужнішою, що обрушилася на планету за більш ніж 6 останніх років. Друга, не менш потужна, обрушилася на Землю 24 квітня. У результаті значення TCI, що слідують за цими геомагнітними бурями, залишаються вкрай високими, проте, на щастя, ще не подолали березневий пік.

Дослідники зазначають, що під час сонячного максимуму геомагнітні бурі стають дедалі частішими та інтенсивнішими. Зазначимо, що сонячний максимум є приблизно 11-річним сонячним циклом, протягом якого Сонце є найактивнішим і вкрите темними плямами та плазмовими петлями, що викидають корональні викиди й сонячний вітер.

За словами Млинчака, термосфера Землі, по суті, також слідує цьому приблизно 11-річному циклу. Прогнози дослідників свідчать про те, що наша планета зіткнеться з наступним сонячним максимумом, імовірно, вже 2025 року. Простими словами, тенденція до потепління, імовірно, збережеться протягом наступних кількох років. Імовірно, це може створити проблеми для супутників на низькій навколоземній орбіті.

Річ у тім, що в міру нагрівання термосфера Землі розширюється, а це призводить до збільшення аеродинамічного опору всіх супутників, і космічного сміття зокрема. Млинчак припускає, що підвищення опору може притягувати супутники ближче до Землі, а це може обернутися їхнім зіткненням один з одним.

Дослідники зазначають, що операторам супутників вдасться уникнути такого сценарію, якщо вони розмістять свої космічні апарати на вищій орбіті. Однак непередбачуваність космічної погоди ускладнює визначення того, коли знадобляться подібні маневри, поки, на жаль, не стане занадто пізно.

Ще однією проблемою є те, що сонячний максимум може настати раніше, ніж передбачалося, і без попередження. Результати одного з недавніх досліджень, наприклад, прогнозують, що пік сонячної активності може настати вже наприкінці 2023 року. Якщо цей сценарій спрацює, то ризик супутникової катастрофи виявиться ще вищим.

Раніше Фокус писав про те, що Сонце скоро добереться до свого максимуму: вчений пояснює, чого очікувати жителям Землі.