04 декември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Свръхбърз електронен дъжд се излива от магнитосферата на Земята и учените смятат, че знаят защо

Електронните дъждове могат да допринесат за полярните сияния и да повредят космически апарати, казват изследователи

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 04 април 2022 в 00:01 113160
Илюстрация, показваща радиационните пояси на Ван Алън във формата на поничка, които се въртят около Земята и спират електроните. Кредит: Zhang и др., Nature Communications, 2022 г.

Утрешното време може да е облачно с превалявания от електрони, благодарение на новооткрито явление в магнитния щит на Земята.

Описван като неочакван, ултрабърз „електронен валеж“, феноменът се случва, когато вълни електромагнитна енергия пулсират през магнитосферата на Земята – магнитното поле, генерирано от движението на земното ядро, което заобикаля нашата планета и я предпазва от смъртоносна слънчева радиация. След това тези електрони преливат от магнитосферата и се спускат към Земята.

Проливните електронни дъждове по-често се появят по време на слънчеви бури и могат да допринесат за полярното сияние според изследване, публикувано на 25 март в списание Nature Communications. Въпреки това, добавят изследователите, електронните дъждове могат също да представляват заплаха за астронавтите и космическите кораби по начини, които симулациите на космическа радиация в момента не отчитат.

„Въпреки че обикновено се смята, че космосът е отделен от нашата горна атмосфера, двете са неразривно свързани“, разказва в изявление съавторът на изследването Василис Ангелопулос (Vassilis Angelopoulos), професор по космическа физика в Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA) . „Разбирането как са свързани може да бъде от полза за сателитите и астронавтите, преминаващи през региона."

Учените знаят от десетилетия, че високо енергийни частици периодично валят на нашата планета в малки количества. Тези частици произхождат от Слънцето и преминават разстоянието от 150 милиона километра до Земята на гърба на слънчевия вятър. Магнитосферата на нашата планета улавя много от тези частици в един от двата гигантски радиационни пояса с форма на понички, известни като поясите на Ван Алън. Понякога вълните, генерирани в тези пояси, карат електроните да се ускоряват и да паднат в земната атмосфера.

Новото проучване показва, че преваляванията от електрони могат да се появят много по-често, отколкото предишните изследвания смятаха за възможни.

В новото си проучване авторите на изследването анализират електронни дъждове в поясите на Ван Алън, използвайки данни от два спътника: ELFIN, спътник с размерите на самун хляб, който обикаля ниско в земната атмосфера; и THEMIS, който обикаля около Земята отвъд поясите на Ван Алън.

Наблюдавайки електронните потоци в поясите на Ван Алън отгоре и отдолу, екипът успява да открие събитията с електронен дъжд с много детайли. Данните на THEMIS показават, че тези електронни дъждове са причинени от вид нискочестотна радиовълна, която възниква при удари на мълния и след това преминава през магнитосферата на Земята.

Тези енергийни вълни могат да ускорят електроните в поясите на Ван Алън, което ги кара да се разпръснат и да паднат в долната атмосфера, установяват изследователите. Освен това сателитните данни на ELFIN показват, че тези дъждове могат да се появят много по-често, отколкото предполагат предишни изследвания, и те могат да станат особено разпространени по време на слънчеви бури.

Текущите модели на космическото време отчитат някои източници на електронни валежи в земната атмосфера (като въздействия от слънчевия вятър например) - обаче не отчитат индуцираните от тези нискочестотни радиовълни електронни потоци според изследователите. Заредените с висока енергия частици могат да повредят спътници и да представляват опасност за астронавтите, попаднали на пътя им. Чрез по-нататъшно разбиране на този източник на електронен дъжд, учените могат да актуализират своите модели, за да защитят по-добре хората и машините, които са високо над нашата планета, коментират авторите на новото изследване.

Справка: Zhang, XJ., Artemyev, A., Angelopoulos, V. et al. Superfast precipitation of energetic electrons in the radiation belts of the Earth. Nat Commun 13, 1611 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-29291-8

Източник: Ultra-fast electron rain is pouring out of Earth's magnetosphere, and scientists think they know why, Brandon Specktor, livescience


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.