Влияние молний распространяется на магнитосферу Земли

Несмотря на стремительное развитие науки и различных методов исследования за последние несколько десятилетий, грозовое электричество и молнии продолжают скрывать в себе много интересного и неизученного. Долгое время считалось, что влияние электрических разрядов во время грозы распространяется вплоть до ионосферы – заряженного слоя земной атмосферы, протяжённостью несколько сотен километров. Однако свежие исследования раскрывают неожиданную сторону этого процесса. Оказалось, что молнии способны воздействовать на космическое пространство, потенциально угрожая работе спутников, орбитальным станциям и даже здоровью космонавтов. Но каким образом электрический разряд, возникающий в нижних слоях атмосферы, может влиять на объекты, располагающиеся за тысячи километров от земной поверхности?

Дело в том, определённая часть энергии молний переходит в низкочастотные электромагнитные волны, которые называют свистящими атмосфериками. Они, как правило, распространяются на огромные расстояния вокруг нашей планеты, многократно отражаясь и преломляясь от верхней границы ионосферы. За счёт этого, можно уловить радиосигналы интенсивных молний за несколько тысяч километров от эпицентра грозы в диапазоне частот от 10 до 10 000 герц – по аналогии с обычными радиоволнами, улавливаемые радиоприёмником. Однако исследователи из Университета Аляски (Фэрбанкс, США), анализируя данные, собранные спутниками Ван Аллена (Van Allen Probes – RBSP), которые изучали магнитосферу Земли и радиационные пояса с 2012 по 2019 год, обнаружили необычную особенность. Оказалось, что существенная доля атмосфериков, возникающих в низких широтах Земли, при взаимодействии с ионосферой способна отражаться необычным образом. Это позволяет им проникать глубоко в магнитосферу Земли, достигая высоты до 20 000 километров! Магнитосфера представляет собой область в околоземном пространстве, где преобладает магнитное поле нашей планеты, защищающее нас от солнечного ветра и космической радиации. Именно здесь располагаются орбиты множества спутников и проходят различные космические миссии.

Открытие учёных подтверждается не только данными спутников RBSP, но и более ранними исследованиями, проведенными еще в 60-х годах XX века. Это указывает на постоянный и масштабный характер такого процесса, который до сих пор оставался незамеченным. Выявленные новые факты удалённого влияния молний заставляют нас пересмотреть существующие представления об энергетическом балансе магнитосферы Земли. По оценкам специалистов, атмосферики могут переносить вдвое больше энергии, чем предполагалось ранее. Проникая в магнитосферу, эта энергия ускоряет заряженные частицы, создавая электромагнитное излучение, которое может нарушить работу спутников, повредить их оборудование и даже навредить астронавтам, работающим на орбите.

Кроме того, последствия этого открытия выходят далеко за рамки проблемы космической безопасности. Новые данные стимулируют необходимость в более детальном изучении взаимосвязи между атмосферными явлениями и космической средой. Мы привыкли рассматривать эти сферы как относительно независимые, однако между ними оказалась довольно тесная взаимосвязь.

Как видим, молнии, которые мы всегда считали исключительно земным явлением, косвенным образом способны влиять на прилегающее космическое пространство. Это открытие характеризует сложность и взаимосвязанность процессов в природе, и расширяет наши знания о мире вокруг нас.