Ещё
"Откуда взяли":  В РФ рассержены требованиями Польши
"Откуда взяли": В РФ рассержены требованиями Польши
Общество
«И выглядеть будет ужасно»
«И выглядеть будет ужасно»
США
Юлия Савичева пожаловалась на "страшный" вирус
Юлия Савичева пожаловалась на "страшный" вирус
Шоу-бизнес
Мадуро заявил о готовности к диалогу с США
Мадуро заявил о готовности к диалогу с США
В мире

Протоны, вызывающие магнитные бури, отследили с помощью спутников 

Протоны, вызывающие магнитные бури, отследили с помощью спутников
Фото: Газета.Ru
Российские физики установили связь геомагнитной активности с протонными высыпаниями. Это явление, при котором высокоэнергичные положительно заряженные частицы попадают из магнитосферы в атмосферу. Высыпания протонов могут быть использованы для изучения магнитных бурь и радиационных поясов Земли. Результаты научной работы опубликованы в журнале Geophysical Research Letters. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда.
Магнитное поле защищает Землю от потоков заряженных частиц от Солнца — солнечного ветра. Область, в которой движение заряженных частиц определяется магнитным полем планеты, называется ее магнитосферой. Потоки солнечного ветра «сдувают» геомагнитное поле Земли так, что с освещенной стороны оно сжимается, а с ночной образует «хвост». Часть солнечного ветра обтекает Землю, а часть захватывается в геомагнитную ловушку и образует в околоземном космическом пространстве так называемый радиационный пояс. Из-за малой концентрации вещества в магнитосфере частицы практически не сталкиваются друг с другом, поэтому космическая плазма (ионизированный газ), захваченная в геомагнитную ловушку, может сохраняться в ней несколько суток.
При увеличении солнечной активности деформации геомагнитного поля резко нарастают и вызывают магнитные бури. Заряженные частицы попадают в верхние слои атмосферы, в том числе в ее ионизированный слой — ионосферу. Этот процесс называют высыпаниями. При столкновениях заряженных частиц с атомами и молекулами газов в атмосфере происходит ионизация и возбуждение, то есть повышение энергетического состояния последних. В результате концентрация плазмы в ионосфере растет, а возбужденные атомы испускают часть полученной энергии в виде света — так появляются полярные сияния.
Сотрудники лаборатории магнитосферно-ионосферных взаимодействий Полярного геофизического института (ПГИ, Апатиты) исследовали динамику высыпаний протонов в зависимости от геомагнитной активности и параметров солнечного ветра. Исследования велись с помощью низкоорбитальных спутников NOAA/POES (National Oceanic and Atmospheric Administration Polar Orbiting Environmental Satellite; Национальное управление океанических и атмосферных исследований США). Эти спутники находятся на круговых орбитах на высоте около 700 км. Каждый спутник облетает Землю примерно за два часа, а их орбиты расположены так, что покрывают всю поверхность планеты. Использовав данные за полгода, ученые построили глобальную карту высыпаний и подсчитали, как вероятность их появления и интенсивность зависят от широты и местного времени. Также они учитывали геомагнитную активность в момент наблюдения: слабое, среднее или сильное возмущение магнитного поля Земли по данным магнитных станций. Ученые связывают высыпания протонов с развитием так называемой ионно-циклотронной неустойчивости, которая приводит к появлению в плазме электромагнитных волн на определенных частотах.
"Наши исследования — один из аспектов глобальной проблемы изучения магнитных бурь и радиационных поясов, — рассказал руководитель проекта Андрей Демехов, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник лаборатории магнитосферно-ионосферных взаимодействий ПГИ. — Электромагнитные волны, возбуждаемые в результате ионно-циклотронной неустойчивости, играют также большую роль в динамике электронов радиационных поясов. Получается, что многие явления в околоземном космосе тесно взаимосвязаны".
В мировом научном сообществе нет единого мнения о том, влияют ли магнитные бури на здоровье и самочувствие людей, однако их важно учитывать при проектировании как спутников, так и наземных технических средств, например линий электропередачи или трубопроводов. Нежелательные проявления «космической погоды» могут вызвать нарушение связи, поломки и сбои в работе навигационных и энергетических систем, остановку энергоснабжения, что приводит к большим экономическим потерям и в экстремальных случаях может даже вызвать гуманитарную катастрофу. Поэтому сложные взаимосвязи космической погоды привлекают большое внимание исследователей.
Видео дня. Илон Маск раскрыл планы колонизации Марса
Комментарии
Читайте также
Новости партнеров
Новости партнеров
Больше видео