Во время мощной геомагнитной бури 11 мая ученые из Университета Кюсю обнаружили впечатляющее атмосферное явление, которое долгое время оставалось без внимания ученых. Речь идет о спорадических Е-слоях — узких, насыщенных металлами участках в ионосфере Земли, неожиданно проявивших высокую активность. Во время последней фазы восстановления после бури они усилились и «путешествовали» от полюсов к экватору. Исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, впервые показало глобальную динамику этих загадочных явлений, что может помочь прогнозировать перебои радиосвязи.
Что происходит на высоте 100 км?
Спорадические Е-слои образуются на высоте 90-120 км над Землей. Они состоят из ионизированных металлических частиц железа или натрия, которые попадают туда из метеоритных пылинок. Скопление этих пылинок порождает так называемые Е-облака. Эти облака чрезвычайно плотные, но тонкие — их толщина редко превышает 1–5 км. Долгое время их поведение во время солнечных бурь оставалось загадкой, поскольку научное внимание сосредотачивалось на высшем слое F (150–500 км), где происходит основная ионизация.
Во время фазы восстановления после бури, когда магнитосфера Земли возвращается к норме, спорадические Е-слои начали интенсивно формироваться над Юго-Восточной Азией, Австралией и Тихим океаном. Еще более удивительным стало их распространение: сначала облака возникали у полюсов, а затем, как под влиянием гигантской волны, двигались к экватору. Такое поведение указывает на то, что активность вызвали нарушенные нейтральные ветры в ионосфере, спровоцированные штормом.
Для анализа ученые использовали данные 37 ионозондов и спутников COSMIC-2. Это позволило создать подробную карту электромагнитной активности в реальном времени.
Ключ к прогнозированию
Спорадические Е-слои могут серьезно нарушать радиосвязь, особенно в ВЧ-диапазоне, который используют авиация, морские службы и любительские радиостанции. Ранее их активность трудно было предсказать из-за нехватки данных. Новое исследование предлагает модель: если Е-облака усиливаются во время восстановления после бурь и движутся с полюсов, это можно использовать для разработки более точных прогнозов.
«Теперь мы знаем, где и когда искать всплески Е-облаков. Это поможет создавать системы предупреждения для уязвимых технологий», — подчеркивает профессор Хуэйсин Лю с факультета естественных наук Университета Кюсю. Следующим шагом станет анализ данных других солнечных бурь, чтобы проверить универсальность открытых закономерностей.
Ранее мы объясняли, как на людей влияют магнитные бури.
По материалам scitechdaily.com
