Высоко над Северным полюсом солнечные ветры пронеслись сквозь ионосферу гигантским штормом, вызвавшим дождь из электрических осадков. Все это происходило в течение нескольких часов, и спутники, пролетающие над этой территорией, были нарушены неожиданными изменениями геомагнитного поля. Тем временем мир продолжал двигаться внизу, не подозревая о бурных событиях, происходящих на краю космоса.
Хоть это и звучит как отличная завязка для вашей следующей научной фантастики на Netflix, это реальное явление: космический ураган. Выдвинув гипотезу о возможности такой высокой атмосферной метеорологии, ученые теперь получили доказательства того, что ураганы возникают на разных уровнях земной атмосферы.
Как сообщалось в Nature Communications в феврале 2021 года, ученые наблюдали и задокументировали первое явление в своем роде, которое они назвали «космическим ураганом». Но что именно? Космические ураганы, вероятно, случались и раньше в истории нашей планеты и, вероятно, будут возникать снова, поэтому полезно знать, что их вызывает и насколько они похожи на ураганы в нижних слоях атмосферы, о которых мы знаем больше.
Первый в мире (задокументированный) космический ураган
Согласно исследованию, опубликованному группой международных ученых, первый задокументированный космический ураган произошел 20 августа 2014 года. Высоко в верхних слоях атмосферы спираль плазмы протянулась более чем на 600 миль (1000 километров).) в поперечнике кружился над магнитным Северным полюсом почти восемь часов. Хотя это было невидимо для человеческого глаза, метеорологические спутники были затронуты и предупредили исследователей об активности.
«Как и многие явления космической погоды, заряженные частицы Солнца взаимодействовали с магнитным полем Земли, вызывая космический ураган», - объясняет метеоролог Accuweather Брайан Лада, специализирующийся на астрономии и космических исследованиях.
«Вероятно, это явление называют «ураганом» из-за того, как оно вращается, подобно тропическому циклону», - объясняет Лада. «Поскольку он наблюдался над Северным полюсом, я был немного удивлен, что они не назвали его «космическим вихрем», чтобы соответствовать вирусному погодному термину «полярный вихрь».
Космический ураган против земного урагана
Учитывая, что у них одно и то же название, космические и земные ураганы должны быть похожи, верно? На самом деле, у них есть некоторые общие черты, но они также и совершенно разные. Помимо формы (оба имеют глаз в центре и нарукавные повязки штормовой активности), космические и земные ураганы схожи еще в одном важном аспекте - они оба имеют осадки.
" Ураганы, с которыми мы знакомы, имеют жидкие осадки (дождь), в то время как космические ураганы имеют электрические осадки, которые могут создавать потрясающее полярное сияние. Однако полярное сияние, вызванное этим конкретным космическим ураганом, могло остаться незамеченным людьми на земле. как это случилось летом в Северном полушарии, худшее время года для поиска полярного сияния, так как дни намного дольше ночи», - говорит Лада. Надеюсь, что следующий состоится в зимние месяцы, чтобы мы могли насладиться шоу.
Но между этими двумя типами ураганов есть одно большое различие. «Они происходят в совершенно разных частях земной атмосферы», - продолжает Лада. «Обычные ураганы возникают в тропосфере, части земной атмосферы, ближайшей к земле, простирающейся вверх примерно на 5-9 миль [8-14 километров]. Космический ураган наблюдался в ионосфере, простирающейся где-то на 50 до 600 миль [от 80 до 966 километров] над поверхностью Земли."
Космический ураган был также огромным по сравнению с земным ураганом; при ширине более 600 миль это примерно в два раза больше среднего диаметра ураганов в тропосфере.
Причины космических ураганов
Итак, что вызвало этот космический ураган? Ученые еще не совсем уверены. Но есть некоторые теории.
Основной из них касается электромагнитных условий в 2014 году: Солнце находилось в максимуме своего последнего 11-летнего цикла, а август был временем «низкой солнечной и в других отношениях низкой геомагнитной активности», согласно исследованию в Связь с природой. Эта низкая активность в ионосфере, вероятно, была похожа на условия, способствующие возникновению ураганов, которые способствуют возникновению ураганов на Земле, говорит старший метеоролог AccuWeather и астрономический блогер Дэвид Самухел.
" Кажется, это происходит, когда обстановка спокойная", - говорит Самуэль. «Геомагнитная активность была очень низкой, [и] солнечный ветер был слабым. Это напоминает мне ураганы.
«[Ураганам нужны] легкие ветры наверху, чтобы грозы могли формироваться и вращаться вокруг центра, а сильные ветры наверху не оттягивали их от центра», - добавляет Самухель. «Как только центр устанавливается, грозы становятся все сильнее и сильнее и, таким образом, вращаются вокруг центра быстрее, пока сильные ветры наверху не разорвут их на части».
Итак, вполне вероятно, что правильное сочетание высоких атмосферных условий позволило космическому урагану сформироваться и рассеяться, когда эти условия изменились.
Стоит ли бояться космических ураганов?
По словам Лады, космические ураганы в основном безвредны, хотя возможно, что мы можем испытать на себе их воздействие на Земле.
" Если космический ураган достаточно сильный, он потенциально может вызвать некоторые нарушения на земле. Если из космоса падает достаточно заряженных частиц. Помимо создания полярного сияния, он может нарушить сигналы GPS, радиоволны и, в дела, электросеть», - поясняет Лада. «Однако, если это событие произойдет только над полюсами, то количество отключений электроэнергии будет ограничено из-за малонаселенности полярного региона».
Обнаружив этот первый, ученые, несомненно, попытаются определить, где и как часто происходят космические ураганы. Но, вероятно, нам не нужно слишком беспокоиться о них по сравнению с их земными собратьями.
Интересно
Хотя ученые не могут быть уверены, когда произойдет следующий космический ураган, следующий солнечный максимум, скорее всего, произойдет в июле 2025 года. Это может создать аналогичные условия для другого космического урагана; однако солнечные циклы гораздо более гибкие, чем наши земные системы времени, основанные на солнце, и ученые могут не узнать о следующем космическом урагане до тех пор, пока он уже не случился.