Вплив блискавок поширюється на магнітосферу Землі

Незважаючи на стрімкий розвиток науки та різних методів дослідження за останні кілька десятиліть, грозові процеси та блискавки продовжують приховувати у собі багато цікавого та невивченого. Довгий час вважалося, що вплив електричних розрядів під час грози поширюється до іоносфери – зарядженого шару земної атмосфери, протяжністю кілька сотень кілометрів. Однак нові дослідження розкривають несподівану сторону цього процесу. Виявилося, що блискавки здатні впливати на космічний простір, потенційно загрожуючи роботі супутників, орбітальним станціям і здоров'ю космонавтів. Але яким чином електричний розряд, що виникає в нижніх шарах атмосфери, може впливати на об'єкти, які знаходяться за тисячі кілометрів від земної поверхні?

Справа в тому, що певна частина енергії блискавок переходить у низькочастотні електромагнітні хвилі, які називають атмосфериками. Вони, як правило, поширюються на величезні відстані довкола нашої планети, багаторазово відбиваючись і заломлюючись від верхньої межі іоносфери. За рахунок цього, можна вловити радіосигнали інтенсивних блискавок за кілька тисяч кілометрів від епіцентру грози в діапазоні частот від 10 до 10 000 герц - за аналогією зі звичайними радіохвилями, які вловлюють радіоприймачі. Проте дослідники з Університету Аляски (Фербанкс, США), аналізуючи дані, зібрані супутниками Ван Аллена (Van Allen Probes – RBSP), які вивчали магнітосферу Землі та радіаційні пояси з 2012 по 2019 рік, виявили незвичайну особливість. Виявилося, що значна частка атмосфериків, що виникають у низьких широтах Землі, при взаємодією з іоносферою здатна відбиватися незвичайним чином. Це дозволяє їм глибоко проникати у магнітосферу Землі, досягаючи висоти до 20 000 кілометрів! Магнітосфера – це область у навколоземному просторі, де переважає магнітне поле нашої планети, яке захищає нас від сонячного вітру та космічної радіації. Саме тут розташовуються орбіти багатьох супутників і проходять різні космічні місії.

Відкриття вчених підтверджується як даними супутників RBSP, так і більш ранніми дослідженнями, проведеними ще у 60-х роках ХХ століття. Це вказує на постійний та масштабний характер такого процесу, який досі залишався непоміченим. Виявлені нові факти віддаленого впливу блискавок змушують нас переглянути існуючі уявлення про енергетичний баланс магнітосфери Землі. За оцінками фахівців, атмосферики можуть переносити вдвічі більше енергії, ніж передбачалося раніше. Проникаючи у магнітосферу, ця енергія прискорює заряджені частинки, створюючи електромагнітне випромінювання, яке може порушити роботу супутників, пошкодити їхнє обладнання і навіть нашкодити астронавтам, які працюють на орбіті.

Крім того, наслідки цього відкриття виходять далеко за межі проблеми космічної безпеки. Нові дані стимулюють необхідність більш детального вивчення взаємозв'язку між атмосферними явищами і космічним середовищем. Ми звикли розглядати ці сфери як відносно незалежні, проте між ними виявився досить тісний взаємозв'язок.

Як бачимо, блискавки, які ми завжди вважали виключно земним явищем, опосередковано здатні впливати на прилеглий космічний простір. Це відкриття характеризує складність і взаємопов'язаність процесів у природі та розширює наші знання про світ навколо нас.