Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.11.2023
Дарья Губина
17 701

Гамма-вспышка смогла изменить ионосферу Земли

4.3

Ученые доказали, что одна из ярчайших гамма-вспышек в истории наблюдений, произошедшая в октябре 2022 года, повлияла как на нижнюю, так и на верхнюю часть ионосферы Земли — оболочки, защищающей нас от космического излучения.

Гамма-вспышка и ионосфера земли
Иллюстрация влияния гамма-вспышки на ионосферу Земли в представлении художника / © ESA/ATG Europe; CC BY-SA 3.0 IGO / Автор: Godefridus Victorinus

Ионосфера — ионизированная солнечным и космическим излучением верхняя часть атмосферы Земли. Она начинается с высоты около 60 километров и играет большую роль в защите поверхности планеты от опасного излучения, в том числе от гамма-вспышек, прилетающих из глубин космоса.

Гамма-вспышки — одни из самых энергетических событий во Вселенной. Они бывают как короткими, так и продолжительными, возникают при гибели массивных звезд и слиянии нейтронных звезд.

Один такой чрезвычайно яркий и продолжительный гамма-всплекс — GRB221009A — «долетел» до Земли 9 октября 2022 года. Он продлился сотни секунд и был признан одним из самых ярких гамма-всплесков за полвека наблюдений. Астрономы сразу заметили возмущение в нижних слоях ионосферы, спровоцированное вспышкой, на высоте от 60 до 350 километров.

В новой работе, опубликованной в журнале Nature Communications, ученые привели доказательства сильного возмущения и в верхних слоях ионосферы — на высоте 507 километров. Возмущение уловил детектор электрических полей, установленный на китайском сейсмо-электромагнитном спутнике (CSES), который во время вспышки пролетал по низкой околоземной орбите с севера на юг над территорией Европы.

График плотности электронов над Европой во время вспышки по данным спутника CSES (слева). Траектория полета спутника (синия линия), область, где детектор среагировал на возмущение ионосферы (зеленая линия). Красной точкой обозначена точка «зенита» гамма-вспышки GRB221009A, серым — область планеты, «освещенная» той гамма-вспышкой (справа) / © Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-023-42551-5

Полученные со спутника даные говорят об аномальной ионизации ионосферы. Обычно подобные возмущения — результат вспышек на Солнце и других событий, связанных с активностью светила. Авторы нового исследования выдвинули гипотезу, что настолько мощное возмущение электрического поля ионосферы на высоте 507 километров спровоцировано лишь изменением плотности плазмы из-за ионизирующего эффекта гамма-всплеска.

Чтобы проверить эту версию, исследователи изучили распределение плотности электронов в ионосфере над Европой по данным системы спутников GNSS и построили аналитическую модель влияния гамма-всплесков на электрические поля верхних слоев ионосферы.

Выяснилось, что гамма-вспышки не оказывают значительного влияния до пересечения определенного порога в соотношении скорости появления новых ионов под влиянием вспышки к естественной скорости поглощения этих ионов в ионосфере. И это подтверждает выдвинутую ранее гипотезу о том, что взаимодействие гамма-вспышек и верхних слоев атмосферы — пороговый процесс.

На протяжении последних десяти лет специализированные спутники «ловят» в среднем одну гамма-вспышку в день, но крайне редко вследствие таких всплесков возникают возмущения в ионосфере — и ни разу эти возмущения не замечали в верхних слоях ионосферы.

Необычность нового открытия в том, что до сих пор считалось, будто так сильно возмущать ионосферу могут только события на Солнце. То, что гамма-вспышки, чьи источники могут лежать в миллионах световых лет от нас, способны серьезно влиять на Землю, достаточно неожиданно. Поскольку сила гамма-вспышек часто значительно различается, не исключено, что самые сильные из них способны еще серьезнее воздействовать на земную атмосферу.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Позавчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Елена Авдеева

Состояние паралича, в которое впадают разные виды животных, хорошо известно и задокументировано. Обычно оно считается защитной реакцией в случае опасности, но никаких доказательств этому до сих пор нет. Особенно загадочным остается поведение обитателей океана, притворяющихся мертвыми. Ученые проверили существующие объяснения этого эффекта и сделали неожиданные выводы.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно