Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили новое явление, имеющее отношение к космической "погоде" в области пространства, окружающего нашу планету. Этим явлением являются дожди из электронов, разогнанных до высоких скоростей в радиационных поясах, которые поливают верхние слои земной атмосферы, и которые могут оказать пагубное влияние на искусственные спутники, космические корабли с астронавтами и даже летящие на большой высоте самолеты. И теперь, после открытия этого явления, оно будет включено в состав существующих моделей, позволяющих предсказать космическую погоду.
Дожди из электронов - это явление очень частое, и обычные дожди большую часть времени не представляют собой угрозы для элементов околоземной инфраструктуры. Электроны и другие заряженные частицы аккумулируются в определенных областях земной магнитосферы и постоянно перемещаются между северным и южным магнитными полюсами. Солнечные ветра и шторма могут сдувать часть электронов, которые "проливаются дождем" на планету, порождая такие вещи, как северные сияния.
В своих исследованиях калифорнийские ученые обнаружили неизвестный ранее механизм, который порождает дополнительные дожди, притом, дожди из разогнанных до высоких скоростей электронов. Главным действующим "лицом" этого механизма являются так называемые "свистящие волны", электромагнитные волны, распространяющиеся в среде плазмы в магнитосфере. При совпадении некоторых условий эти волны возбуждают электроны в плазме, разгоняют их до высоких скоростей, из-за чего они становятся способными вырваться из магнитной ловушки радиационных поясов. И в результате этого электронные дожди, падающие на планету, приобретают высокую скорость и мощность.
Открытие нового механизма формирования электронных дождей было сделано при помощи данных, собранных спутниками ELFIN, парой микроспутников, каждый из которых имеет размер, сопоставимый с размером буханки хлеба. Эти спутники имеют набор датчиков, способных обнаружить и определить параметры электронных дождей. А данные от другого спутника, THEMIS, позволили ученым измерить параметры свистящих волн. Сопоставление двух наборов данных указало на прямую взаимосвязь между свистящими волнами и высокоскоростными электронными дождями. Кроме этого, также была замечена связь этого явления с частотой и мощностью солнечных штормов.
До последнего времени высокоскоростные электронные дожди не принимались в учет во всех существующих моделях и прогнозах космической погоды. Теперь же эти явления будут учтены, и спутники, космические корабли с астронавтами будут находиться в большей безопасности, чем это было ранее.
"Большинство людей считает, что космос и атмосфера планеты - это совершенно отдельные вещи. Но это не так, эти две части неразрывно связаны друг с другом" - рассказывает Вассилис Анджелопулос (Vassilis Angelopoulos), научный руководитель проекта ELFIN, - "Более глубокое понимание всех возможных взаимосвязей принесет огромную пользу космической, авиационной, телекоммуникационной и множеству других смежных областей".