Вчені виявили над Землею сліди космічного урагану: чому це важливо?
Урагани виникають в нижніх шарах земної атмосфери, а в верхніх до недавнього часу вони не спостерігалися. Однак саме там вчені нещодавно знайшли сліди так званого космічного урагану: справжній шторм з кружляючих хмар плазми вирував протягом декількох годин. Ця знахідка допомагає інакше поглянути на певні аспекти вивчення космосу.
Найчастіше урагани формуються над теплими морями в нижніх шарах атмосфери, зокрема, в тропосфері. Вони характеризуються наявністю сфери низького тиску в центрі (епіцентрі або окові урагану), сильними спіральними вітрами, а також інтенсивними опадами.
У космосі астрономи помітили схожі урагани на Марсі, Сатурні та Юпітері.
Існують ще сонячні гази, що кружляють глибоко в атмосфері Сонця – так звані сонячні смерчі шириною в кілька радіусів Землі.
Однак у верхніх шарах атмосфери, де практично немає повітря, нічого схожого зі звичайними ураганами не відзначалося і вважалося, що штормів там бути не може через відсутність умов для їх утворення. А спостереження, зафіксовані над Північним полюсом військовими метеорологічними супутниками ще в серпні 2014 року, виявилися тільки зараз в процесі ретроспективного аналізу, який спільно провели вчені з Китаю, Норвегії, Великобританії та США. Коли супутники оберталися навколо нашої планети і проходили над Північним полюсом, вони вловили проблиски масивної енергії у верхніх шарах атмосфери.
Разом з аналізом автори дослідження провели 3D-моделювання магнітосфери, щоб отримати наочне зображення урагану в верхніх шарах атмосфери.
В результаті у роботі, опублікованій в Nature Communications, вчені підтвердили, що ураган дійсно мав місце, і запропонували ключі до розгадки його формування.
Своєю назвою космічний ураган зобов’язаний механізмам і структурам, через які шторм дуже нагадував більше звичні урагани, що зазвичай обрушуються на берегові лінії по всьому світу. Правда, в цьому випадку замість води вихорова маса викидала електрони, через що ураган супроводжувало полярне світіння.
Фіксація спостережень і моделювання дали повну картину справжнього шторму. У діаметрі він досягав 1000 км і при цьому складався з великої кількості спіральних рукавів, закручених проти годинникової стрілки. Ураган тривав приблизно 8 годин, після чого поступово розсіявся.
Що цікаво, ця подія відбулася при низькій геомагнітної і сонячній активності. Тобто, на думку вчених, такі шторми можуть виникати навіть на кордоні атмосфери інших планет з космосом.
Урагани зазвичай пов’язані з сильним перенесенням енергії і мас. Тобто причиною їх космічних побратимів повинні виступати швидкі потоки плазми, що випускаються Сонцем в так званому сонячному вітрі, і заряджені частинки в магнітосфері та іоносфері Землі. Оскільки у всіх планет в нашій Сонячній системі є магнітні поля і плазма, то це ще один факт на користь припущення, що урагани в космосі можуть бути вельми поширені.
Це розуміння змушує вчених по-новому поглянути на процес взаємодії сонячного вітру, магнітосфери та іоносфери в спокійних геомагнітних умовах. Коли ці хмари заряджених частинок летять в космосі, вони можуть підживлювати магнітні бурі і викликати дивовижні прояви північного або південного сяйва.
Крім того, вчені регулярно спостерігають за космічною погодою, тому що випромінювання від сонця може завдати шкоди супутникам на орбіті та іноді порушувати інфраструктуру на землі, наприклад, викликати перепади напруги в лініях електропередач.
Космічні урагани (якщо їх існування підтвердиться) можуть мати наслідки для систем зв’язку та навігації.
Завдяки їх вивченню можна буде передбачити проблеми з високочастотним радіозв’язком і уникнути помилок в роботі радіолокаційних систем, супутникової навігації та ін.
Зараз та ж група вчених планує провести додаткові дослідження, щоб визначити, як часто трапляються космічні урагани такого розміру і тривалості та чи мають місце більш короткі і слабкі шторми.