Как новый тип электромагнитных волн переносит энергию молний в космос

Ученые из Университета Аляски в Фэрбенксе (UAF) открыли новый типэлектромагнитных волн, который они назвали “зеркально отраженный свистящий атмосферик”.

Свистящие атмосферики (вистлеры) – это низкочастотные электромагнитные волны, которые распространяются в ионосфере Земли и сопровождаются характерным свистящим звуком. Они возникают из-за взаимодействия радиоволн, вызванных грозовыми разрядами, с заряженными частицами.

Ранее считалось, что энергия молний, попадающая в ионосферу на низких широтах, остается “запертой” там и не достигает радиационных поясов планеты. Однако новое исследование полностью опровергает это предположение. Зеркально отраженные вистлеры переносят энергию в магнитосферу (на высоту около 20 тыс. километров) – важнейшую область околоземного космического пространства.

Профессор Викас Сонвалкар подчеркнулзначимость этого открытия: “Наше общество зависит от космических технологий. Современные системы связи и навигации, спутники и космические корабли с астронавтами на борту сталкиваются с вредными энергочастицами радиационных поясов, которые могут повредить электронику и вызвать рак. Понимание этих процессов, включая те, что возникают в результате земных молний, крайне важно для деятельности человека в космосе”.

Зеркально отраженные свистящие атмосферики отличаются от магнитосферно-отраженных тем, что энергия молнии отражается вверх нижней границей ионосферы в противоположном полушарии.

Исследователи использовали архивные данные о плазменных волнах, собранные зондами NASA Van Allen, а также информацию из Всемирной сети обнаружения молний (GLD360). На основе этих данных они разработали модель распространения волн, которая показала, что с учетом зеркально-отраженных свистящих атмосфериков количество энергии, достигающей магнитосферы, удваивается. Учитывая, что большинство молний происходит в тропических и субтропических регионах, это открытие имеет огромное значение для понимания динамики магнитосферы Земли.

Работа ученых продолжает линию исследований влияния вистлеров, порождаемых молниями, на физику радиационных поясов. Эта область науки активно продвигается с 1950-х годов.

Public Release.