Космические ураганы на полюсах Земли: ученые обнаружили опасность из космоса, которая может сбивать GPS-навигацию

Группа исследователей изучила явление, которое уже получило название "космические ураганы" - масштабные плазменные вихри, возникающие преимущественно над полярными областями Земли. Они сопровождаются выбросом энергии, которая способна существенно влиять на технологии, использующие GPS и другие спутниковые системы, сообщает IFLScience.

По аналогии с обычными ураганами, эти космические явления имеют спиральную форму, центральную "штилевую" зону и вращающиеся "рукава". Однако вместо воздуха в них движется плазма - жидкость из электрически заряженных частиц. Уникальной особенностью является то, что в этих ураганах также происходит дождь из электронов.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Space Weather, ученые сосредоточились на изучении одного из таких явлений, произошедшего в 2014 году. Анализ данных показал: ураган возник в результате интенсивного переноса энергии солнечного ветра в верхние слои атмосферы, в частности, в ионосферу. Мощность этого космического вихря была сопоставима с энергией магнитной бури.

Такие ураганы могут вызвать серьезные геомагнитные возмущения на поверхности Земли, в частности в высоких широтах. Это, в свою очередь, вызывает фазовую сцинтилляцию - искажение сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS), в частности GPS. Фазовая сцинтилляция уменьшает точность, надежность и непрерывность сигналов, что создает серьезные риски для авиации, морских перевозок и даже мобильной связи.

Хотя космические ураганы были официально признаны как отдельное явление только в 2021 году, исследователям удалось обнаружить следы в архиве, где зафиксировано более 500 подобных событий с 2005 по 2016 год. В частности, 329 из них были зафиксированы над Северным полушарием, еще 259 - над Южным. Чаще всего они случаются на магнитных широтах более 80°, в зоне "постоянного дня", который длится шесть месяцев. Исследователи также указывают на влияние магнитного поля Земли, солнечной активности и даже сезонных изменений на частоту появления ураганов.

Учитывая потенциальные угрозы для инфраструктуры и технологий, изучение космических ураганов становится одним из ключевых направлений современной геофизики. И хотя эти явления еще недавно считались чем-то новым, сегодня они уже меняют представление о взаимодействии Солнца и Земли.

Недавно сообщалось, что в октябре 2017 года Всемирная метеорологическая организация зафиксировала самую длинную в истории вспышку молнии - 829 км во время грозы в США, охватившей территории от Техаса до Канзаса. Обнаружить это явление удалось только через восемь лет и благодаря спутниковым снимкам GOES-16 в ходе тщательного анализа архивов. Такие мегавспышки не только зрелищны, но и потенциально опасны для жизни, авиации и инфраструктуры.