Могут ли геомагнитные бури рождаться в пустом космосе?

Летом 2023 года эксперт по космической погоде в составе исследовательской группы заметил несоответствие: на Земле происходили геомагнитные бури, хотя ни один из прогнозов не предсказывал столкновения с солнечными выбросами. Это наблюдение породило гипотезу о том, что опасные погодные явления могут формироваться не на Солнце, а в пространстве между ним и нашей планетой.
Могут ли геомагнитные бури рождаться в пустом космосе?
Изображение носит иллюстративный характер

Основным источником космической погоды считаются выбросы заряженных частиц и магнитных полей с Солнца. Самые мощные из них — межпланетные корональные выбросы массы (CME). Сталкиваясь с Землей, они вызывают геомагнитные бури, которые проявляются как полярные сияния и способны выводить из строя критически важную инфраструктуру, например, перегревать и повреждать трансформаторы в электросетях.

Прогнозирование космической погоды — задача более сложная, чем предсказание ураганов. Для моделирования необходимо создать виртуальное пространство, или «симуляционный ящик», включающий Солнце, планеты и огромные расстояния между ними. В существующих глобальных моделях это пространство делится на гигантские кубы, каждый со стороной в 1,6 миллиона километров (1 миллион миль). Такое низкое разрешение не позволяет рассмотреть небольшие события, аналогично тому, как глобальная карта погоды не покажет отдельный ураган.

В поиске разгадки команда, в которую вошел ведущий эксперт по моделированию, сначала изучила старые глобальные симуляции в надежде найти «крошечный, преходящий сгусток», но безуспешно. Затем исследователи сосредоточились на данных о солнечном извержении в мае 2024 года, внимательно изучив область столкновения быстрого выброса с более медленным окружающим солнечным ветром.

В этой области была обнаружена система магнитных структур, известных как потоковые канаты (flux ropes) — пучки скрученных вместе магнитных полей. Однако в модели с низким разрешением эти структуры оказались слишком малы, чтобы их можно было корректно проанализировать, и в итоге они просто «рассеялись».

Прорыв произошел после создания новой компьютерной модели с детализацией, почти в 100 раз превосходящей предыдущие. Ученые применили сетку высокого разрешения только вдоль траектории предполагаемых явлений, чтобы снизить вычислительные затраты. Новая симуляция позволила различать объекты размером в десятки тысяч миль, включая структуры, чей диаметр в шесть раз превышал диаметр Земли (128 000 километров).

Результат моделирования оказался поразительным. Когда более быстрый солнечный выброс врезался в медленный солнечный ветер, в точке столкновения сформировались потоковые канаты невероятной сложности и силы. Один из исследователей сравнил увиденное с тем, «как ураган порождает скопление торнадо».

Эти космические торнадо достаточно мощны, чтобы вызвать на Земле значительные геомагнитные бури. Главная опасность заключается в том, что для современных систем мониторинга такое событие будет выглядеть лишь как «небольшой всплеск», что делает его скрытой и труднопрогнозируемой угрозой.

Исследование, результаты которого будут опубликованы в октябре 2025 года в журнале The Astrophysical Journal, подтверждает, что опасные явления космической погоды действительно могут формироваться локально в межпланетном пространстве.

Следующим шагом для команды станет моделирование прямого воздействия этих торнадоподобных структур на нашу планету и ее инфраструктуру. Для надежного обнаружения и прогнозирования таких явлений потребуется развертывание нескольких спутников нового поколения. Разработка подобных космических миссий уже ведется учеными и инженерами.


Новое на сайте

19905Зачем древние египтяне строили круглые храмы? 19904Планета, на которой вы живёте, но почти не знаете 19903Может ли анализ крови остановить рак печени ещё до его начала? 19902Кто такие GopherWhisper и зачем им монгольские чиновники? 19901«Вояджер-1» готовится к манёвру «большой взрыв»: NASA отключает приборы ради выживания 19900Почему вокруг Чатемских островов появилось светящееся кольцо из планктона? 19899Как взлом Vercel начался с Roblox-скрипта на чужом компьютере 19898Кто лежит в шотландских гробницах каменного века? 19897Почему две англосаксонские сестра и брат были похоронены в объятиях 1400 лет назад? 19896Гормон GDF15: найдена причина мучительного токсикоза у беременных 19895Почему хакеры Harvester прячут вредоносный код в папке «Zomato Pizza»? 19894Робот-гуманоид Panther от UniX AI претендует на место в каждом доме 19893Artemis застряла на земле: NASA не может лететь на луну без новых скафандров 19892Почему 20 000 промышленных устройств по всему миру оказались под угрозой взлома? 19891Зачем египетская мумия «проглотила» «Илиаду»?
Ссылка