"Nieprzenikalna bariera" Ziemi została naruszona. Badacze sprawdzili, jak to się stało
Naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali, jak „zabójcze” elektrony przedostają się przez uważaną za nieprzenikalną barierę ziemskiej magnetosfery.
W 2014 roku naukowcy po raz pierwszy opisali „nieprzenikalną barierę” Ziemi, zatrzymującą ultrarelatywistyczne elektrony, zwane potocznie „zabójczymi”. Są to cząstki obdarzone ogromną energią, które potrafią przedostawać się przez osłony satelitów i uszkadzać ich podzespoły.
Dane zebrane dzięki misji Van Allen Probes wskazywały, że w wewnętrznej części magnetosfery elektrony te napotykają wyraźną granicę, której zazwyczaj nie przekraczają. Jednak podczas superburzy geomagnetycznej w maju 2024 roku ta bariera została naruszona.
Przełamanie bariery
W trakcie burzy i tuż po niej japońska sonda kosmiczna Arase zarejestrowała duże ilości ultrarelatywistycznych elektronów o wysokiej energii, poruszających się z prędkością bliską światła. Niektóre cząstki miały wystarczającą energię, by przebić się przez osłony satelitarne.
Nasze odkrycie pokazuje, że musimy lepiej poznać i przewidywać zachowania wysokoenergetycznych elektronów podczas ekstremalnych warunków pogody kosmicznej. Taka wiedza jest ważna dla oceny zagrożeń promieniowaniem dla satelitów i statków kosmicznych oraz poprawy dokładności prognoz podobnych zjawisk.
Przyczyna zjawiska
Badacze zauważyli, że najpierw pojawiło się wiele elektronów o niższej energii, następnie zaczęto wykrywać bardziej energetyczne cząstki. Po kilkunastu godzinach gwałtownie wzrosła liczba „zabójczych elektronów”.
Sugerowało to, że cząstki rozpędzały się i nabierały energii wewnątrz bariery. Kluczową rolę odegrały silne fale elektromagnetyczne o charakterystycznych zmianach częstotliwości zwane falami chóralnymi, które przekazały energię elektronom.
Burza geomagnetyczna mocno osłabiła plazmosferę, czyli obszar gęstej plazmy otaczającej Ziemię. Stworzyło to warunki sprzyjające powstawaniu fal chóralnych i przyspieszaniu elektronów. Plazmosfera odbudowywała się wolniej niż zwykle, co pozwoliło na utrzymanie się wysokoenergetycznych elektronów aż do października 2024 roku.
Powiązane
