Блискавки – одне з найбільш вражаючих природних явищ. Однак їхній вплив виходить далеко за межі атмосфери. Нове дослідження показало, що потужні грози здатні виштовхувати високоенергетичні «електрони-вбивці» з радіаційного поясу Землі та розсіювати їх у космосі. Це несподіване відкриття допомагає краще зрозуміти зв’язок між атмосферними явищами й умовами в навколоземному просторі, що важливо для безпеки супутників та астронавтів. Результати дослідження опубліковані в Nature.
Радіаційні пояси Землі та електрони-вбивці
Радіаційні пояси Ван Аллена, що оточують планету, затримують заряджені частинки сонячного вітру та захищають Землю від їхнього згубного впливу. Однак іноді ці частинки вислизають, стаючи джерелом загроз. Внутрішній пояс розташований на висоті 640–9600 км, а зовнішній – на відстані 13 500–58 000 км від поверхні.
«Електрони-вбивці» – це частинки, які рухаються майже зі швидкістю світла. Вони можуть проникати крізь захисну оболонку супутників, виводячи з ладу електроніку й загалом скорочуючи їх термін служби. Окрім цього, такі електрони небезпечні для здоров’я астронавтів, оскільки можуть викликати радіаційні ураження.
Вплив блискавок на радіаційні пояси
Дослідники виявили зв’язок між грозами та високоенергетичними електронами, аналізуючи дані супутників. Вони знайшли 45 сплесків активності електронів за період з 1996 до 2006 року, деякі з яких відбулися практично одночасно з ударами блискавок.
Блискавки генерують низькочастотні електромагнітні хвилі – так звані вістлери. Вони викликають турбулентність у плазмі радіаційних поясів і можуть прискорювати електрони, передаючи їм енергію в ланцюговій реакції. У результаті формуються релятивістські електрони, здатні завдати шкоди техніці та людям у космосі.
Потреба у подальших дослідженнях
Наразі невідомо, як часто блискавки можуть спричиняти появу електронів-вбивць та які саме умови цьому сприяють. Ймовірно, важливими факторами є сонячна активність, густина плазми та інтенсивність хвильової активності. Подальші дослідження допоможуть краще зрозуміти цей механізм.
Отримані дані підкреслюють важливість моніторингу космічної погоди для забезпечення безпеки космічних апаратів та астронавтів. Під час сильних штормів екіпажі на орбіті можуть уникати небезпеки, залишаючись у захищених приміщеннях, щоб не потрапити під «електронний дощ».
Раніше ми повідомляли про те, як вперше був виявлений радіаційний пояс у далекої екзопланети.
За матеріалами colorado.edu
