Удары молнии вблизи Земли порождают электромагнитные волны, называемые «свистящими», которые могут переносить энергию достаточно высоко над нашей планетой, чтобы представлять опасность для спутников и астронавтов.
Когда происходит молния, энергия, которую она переносит, иногда порождает особые электромагнитные волны, называемые свистящими, названные так потому, что их можно преобразовать в звуковые сигналы. Десятилетиями исследователи считали, что свистящие, вызванные молнией, остаются в ловушке относительно близко к поверхности Земли, ниже примерно 1000 километров.
Теперь Викас Сонвалкар и Амани Редди из Университета Аляски в Фэрбанксе обнаружили, что некоторые такие волны могут отскакивать от слоя атмосферы, называемого ионосферой, который заполнен заряженными частицами. Это позволяет волнам и переносимой ими энергии достигать расстояний до 20 000 километров над поверхностью планеты. Это означает, что они могут проникать глубоко в магнитосферу — область пространства, в которой доминирует магнитное поле Земли.
Исследователи обнаружили доказательства этих отраженных свистов в данных с зондов Van Allen, двух роботизированных космических аппаратов, которые измеряли магнитосферу в период с 2012 по 2019 год. Они также увидели признаки этого явления в исследованиях, опубликованных еще в 1960-х годах. Старые и новые данные говорят о том, что это происходит очень часто и постоянно, говорит Редди.
На самом деле, молния может вносить в эту область космоса вдвое больше энергии, чем предполагали предыдущие оценки, говорит команда. И эта энергия заряжает и ускоряет близлежащие частицы, создавая электромагнитное излучение, которое может повредить спутники и нанести вред здоровью астронавтов .
«Молнии всегда считались немного менее важными. У нас не было этих данных до десяти лет назад, и мы, конечно, не рассматривали их с таким большим уровнем детализации», — говорит Джейкоб Бортник из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Новая работа предлагает другим исследователям разработать более точную картину магнитосферы, говорит он.
Установление связи между молниями и магнитосферой также важно, поскольку изменения климата Земли могут привести к более частым грозам с молниями, говорит Сонвалкар.
Теперь команда хочет проанализировать данные с большего количества спутников. Она надеется узнать больше о том, как свистуны, связанные с молниями, заселяют магнитосферу и как на них может влиять космическая погода.
