Земля усилила мощнейшую магнитную бурю 2024 года собственным полем

Масштабная геомагнитная буря 10–11 мая 2024 года, спровоцировавшая появление северных сияний далеко за пределами привычных регионов, позволила исследователям получить уникальные данные о составе кольцевого тока — пояса высокоэнергетических частиц, окружающего нашу планету. Опубликованные в издании Science Advances результаты опровергают устоявшиеся представления: оказалось, что около 85% ионов, подпитывавших ток в пиковый момент, имеют земное происхождение — они были «вытянуты» из ионосферы, тогда как доля солнечного ветра оказалась незначительной.

Причиной этого редкого явления стала череда мощных корональных выбросов массы, порожденных группой активных солнечных пятен. Сливаясь в единый поток, сгустки намагниченной плазмы обрушились на магнитосферу Земли. Интенсивность события, получившего название «буря Гэннона», достигла отметки −518 нТл по индексу SYM-H. Столь экстремальные показатели фиксировались лишь однажды за последние десятилетия — в ноябре 2004 года.

Кольцевой ток, циркулирующий на высотах в несколько тысяч километров над экваториальной зоной, состоит из захваченных ионов водорода и кислорода. Генерируя собственное магнитное поле, эти частицы ослабляют геомагнитное поле планеты, что и улавливают наземные приборы. Десятилетиями в научном сообществе велись споры об источнике подпитки этого тока — внешнем (солнечный ветер) или внутреннем (земная ионосфера).

Ключевую роль в разрешении этого вопроса сыграл японский зонд Arase (JAXA), находящийся на орбите с 2016 года. Аппарат, специализирующийся на анализе массы и энергетического спектра ионов, прошел сквозь зону кольцевого тока дважды: в фазе зарождения бури и на этапе её кульминации. Анализ подтвердил доминирование «земного» кислорода.

Кроме того, на дистанции 16 тыс. км приборы зафиксировали аномальное снижение напряженности магнитного поля (на 40%), причем область этой деформации сместилась ближе к планете, чем при прошлых мощных штормах. Параллельно наблюдался стремительный отток высокоэнергетических электронов. Механизмы взаимодействия между искажением магнитного поля и потерей электронного состава еще требуют глубокого анализа.

Ведущий автор исследования Наритоси Китамура из Нагойского университета подчеркивает, что роль земной атмосферы в развитии экстремальных космических штормов до сих пор серьезно недооценивалась. Современные прогностические модели ориентированы прежде всего на солнечную активность, однако полученные данные диктуют необходимость интеграции показателей ионосферного оттока в системы мониторинга.

Это открытие стало весомым доводом в пользу реализации миссии FACTORS, разрабатываемой JAXA. Запуск пары специализированных спутников позволит детально изучить процессы взаимодействия ионосферы и магнитосферы, что критически важно для повышения точности прогнозов «космической погоды» в будущем.

Источник: iXBT