Магнитная буря 2024 года раскрыла тайну ослабления магнитного поля Земли

85% кольцевого тока Земли оказалось «родом» из атмосферы планеты

Исследователи из Японии обнаружили, что во время сильных магнитных бурь кольцевой ток, ослабляющий магнитное поле Земли, формируется в основном не за счет солнечного ветра, как считалось ранее, а благодаря частицам, происходящим из атмосферы Земли. Этот вывод был сделан после изучения самой мощной геомагнитной бури за последние двадцать лет, которая произошла в мае 2024 года.

Ученые из Университета Нагойи впервые смогли установить источник частиц, формирующих кольцевой ток во время такой мощной магнитной бури. Оказалось, что около 85% ионов, создающих этот огромный поток заряженных частиц, поступают из верхних слоев атмосферы нашей планеты.

Кольцевой ток представляет собой пояс заряженных частиц, находящийся на высоте от 19 до 51 тысячи километров над земной поверхностью. В периоды сильных магнитных бурь он создает собственное магнитное поле, которое частично ослабляет естественную защиту Земли. Кроме того, этот процесс может усиливать наведенные токи в линиях электропередачи, трубопроводах и другой наземной инфраструктуре.

Долгое время ученые не могли прийти к единому мнению о том, что именно является главным источником частиц кольцевого тока — солнечный ветер или атмосфера Земли. Ответ удалось получить благодаря японскому научному спутнику «Арасэ», который во время магнитной бури 10–11 мая 2024 года оказался в идеальном месте для наблюдения за взаимодействием потоков солнечной плазмы с магнитосферой нашей планеты.

В ходе исследования специалисты оценивали массу и энергию ионов в магнитосфере и сравнивали их с характеристиками солнечного ветра. Несмотря на то что в разгар бури внутренняя область магнитосферы уменьшилась примерно на 80%, основную часть кольцевого тока продолжали формировать тяжелые ионы, поднявшиеся из атмосферы Земли.

Авторы исследования полагают, что полученные результаты помогут глубже понять, как происходит обмен веществом между атмосферой и магнитосферой планеты. В будущем это даст возможность точнее предсказывать последствия сильных магнитных бурь для спутников, навигационных систем, линий электропередачи и другой критически важной инфраструктуры.

Магнитная буря 10–11 мая 2024 года достигла максимального уровня G5 — впервые с августа 2005 года. Она вызвала полярные сияния далеко за пределами привычных широт и привела к сбоям в функционировании некоторых навигационных и телекоммуникационных систем.