Исследователи установили, что молнии способны выбрасывать высокоэнергетические электроны-убийцы из радиационного пояса Земли, dispersing them in all directions. Новое открытие о связи между земной и космической погодой позволит лучше защитить космическое оборудование и людей, находящихся на орбите. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications, сообщает ScienceAlert.
Радиационный пояс Земли представляет собой область магнитного поля нашей планеты, которая захватывает заряженные частицы, в основном протоны и электроны, поступающие от Солнца. Внутренняя часть радиационного пояса расположена на высоте от 400 до 6000 км, а внешняя – на высоте от 13500 до 58000 км над поверхностью Земли.
Радиационный пояс защищает нас от опасных солнечных частиц. Однако некоторые из них, так называемые электроны-убийцы, имеют такую высокую энергию, что движутся почти со скоростью света. Из-за этого эти частицы могут проникать в спутники на орбите и повреждать их электронику. Кроме того, электроны-убийцы могут способствовать получению опасных для здоровья доз радиации астронавтами.
Существуют процессы, способствующие ускорению электронов, включая геомагнитные бури, вызванные солнечными вспышками и корональными выбросами массы.
Теперь ученые обнаружили связь между высокоэнергетическими электронами и молниями, изучая данные космических аппаратов. Выяснилось, что молнии могут выбрасывать в космос электроны-убийцы высокой энергии, которые перемещаются через внутреннюю часть радиационного пояса. Исследователи заметили, что примерно через секунду после возникновения молний в атмосфере Земли иногда наблюдается резкий рост количества электронов в радиационном поясе.
Авторы исследования утверждают, что молния создает электромагнитные волны, известные как свистящие волны, которые возникают в низкочастотном радиодиапазоне. Эти свистящие волны, проходя через нестабильную плазму радиационного пояса, могут вызывать столкновение электронов. В этом процессе электроны с более низкой энергией передают энергию более высокоэнергетическим электронам, что приводит к образованию высокоскоростных электронов-убийц.
Пока что ученые не уверены, как часто происходят подобные события и какие конкретные условия необходимы для активации этих опасных частиц. Возможно, в этом играет роль повышенная солнечная активность.
Теперь исследователи стремятся выяснить, какие факторы влияют на появление электронов-убийц, связанных с молнией.