Супербуря стиснула плазмосферу Землі в п’ять разів

Супербуря Ґаннона у травні 2024 року стиснула плазмосферу Землі до однієї п’ятої її звичного розміру, спричинивши тривалі збої в роботі супутників і систем зв’язку.

Супермагнітна буря, що відбулася 10–11 травня 2024 року, була найпотужнішою за останні два десятиліття і спричинила небачене стиснення плазмосфери Землі — шару заряджених частинок, який взаємодіє з магнітним полем планети. “Протягом дев’яти годин межа плазмосфери опустилася з 44 000 км до 9 600 км”, — зазначає команда під керівництвом д-ра Ацкі Шінборі з Інституту дослідження навколоземного середовища університету Нагої. Це стало можливим завдяки супутнику Arase, який зафіксував явище у безпрецедентних деталях.

Плазмосфера відіграє критичну роль у захисті технологій на орбіті та стабільності зв’язку на Землі. Її стискання означає вразливість супутникових систем до сонячної радіації. “Ми вперше побачили безперервне скорочення плазмосфери на таку глибину”, — повідомив Шінборі. Після бурі на відновлення знадобилося понад чотири дні — найдовше за час спостережень супутником Arase, який працює з 2017 року.

Центральним відкриттям стало розуміння, чому відновлення було настільки повільним. Після початкового нагріву біля полюсів виникла “негативна буря”, що викликала зниження концентрації заряджених частинок в іоносфері. Це змінило хімічний склад атмосфери, зменшивши рівень кисневих іонів, необхідних для утворення водневих, які заповнюють плазмосферу. Цей ефект уперше був зафіксований у прямому вимірюванні, що вказує на новий механізм тривалого порушення плазмосфери.

Водночас візуальні спостереження зафіксували рідкісні аврори на низьких широтах, зокрема в Японії, Мексиці та Південній Європі. Це стало наслідком стискання магнітного поля, яке дозволило сонячним частинкам проникати глибше у атмосферу Землі. “Чим сильніша буря, тим далі від полюсів з’являються аврори”, — пояснюють дослідники.

Загалом, дослідження вперше поєднує прямі спостереження з Arase та наземні вимірювання GPS для аналізу реакції іоносфери й плазмосфери. Це дозволяє прогнозувати наслідки бур для GPS, радіозв’язку та роботи супутників. “Розуміння часу, необхідного для відновлення плазмосфери, критично важливе для прогнозування космічної погоди та захисту орбітальної інфраструктури”, — підсумовує Шінборі.