Обсерватория Солнечной динамики НАСА захватила это изображение Солнца 7 мая 2024 года при экстремальном ультрафиолетовом свете (на длине волны 304 Ångstroms). В центре активная область, которая спровоцировала шторм Гэннона, растягивается примерно в 17 раз превышает размер земли. (Масштабированное изображение Земли вставлено для ссылки на размер.) В начале мая 2024 года активная область выпустила цепь мощных солнечных извержений, включая несколько корональных массовых волнений, или CME — гигантских облаков солнечных частиц — которые объединялись с формированием суперразры, которая достигла Земли 10 мая. десятилетия. Кредит: НАСА/Гелиовевер
Год назад сегодня представители НАСА и около 30 других правительственных учреждений США собрались на специальное собрание, чтобы имитировать и устранение угрозы, подвигающейся в космосе. Угроза была не астероидом или инопланетянами, а нашим собственным жизненным солнцем.
Предполагалось, что первое упражнение на столешнике космической погоды станет тренировочным событием, где эксперты могли проработать последствия в реальном времени геомагнитного шторма, глобального нарушения магнитного поля Земли. Приводящиеся на солнечные извержения, геомагнитные штормы могут уничтожать спутники, перегружать электрические сетки и подвергать астронавтов опасному радиации. Минимизация воздействия таких штормов требует тесной координации, и эта встреча была их шансом на практику.
Затем их симуляция превратилась в реальность.
«План состоял в том, чтобы пройти гипотетический сценарий, обнаружить, где работают наши существующие процессы и где им нужны улучшения», — сказал Джейми Фаворс, директор программы космической погоды НАСА в штаб -квартире НАСА в Вашингтоне. «Но тогда наш гипотетический сценарий был прерван очень реальным».
10 мая 2024 года первый G5 или «тяжелый» геомагнитный шторм за два десятилетия попал в Землю. Мероприятие, названное «Гэннон Шторм» в память о ведущем физике космической погоды Дженнифер Гэннон, не вызвало каких -либо катастрофических убытков. Но через год ключевые идеи от Gannon Storm помогают нам понять и готовиться к будущим геомагнитным штормам.
Штормовые последствия
Шторм Гэннона оказал влияние на нашу планету и за ее пределами.
На земле некоторые высоковольтные линии споткнулись, перегреты трансформаторов, а тракторы под управлением GPS отказались от курса на Среднем Западе, что еще больше нарушило посадку, которая уже была задержана проливными дождями этой весной.
«Не все фермы пострадали, но те, которые были потеряны в среднем около 17 000 долларов на ферму», — сказал Терри Гриффин, профессор экономики сельского хозяйства в Канзасском государственном университете. «Это не катастрофическое, но они будут скучать по нему».
В воздухе угроза более высокого облучения, а также убытки по общению и навигации, вынужденные трансатлантические рейсы для изменения курса.
Во время шторма верхний атмосферный слой земли называется термосферой, нагретой до необычайно высоких температур. На высоте 100 миль температура обычно достигает пика при 1200 градусах по Фаренгейту, но во время шторма она превышала 2100 градусов по Фаренгейту. Миссия НАСА по золоту (глобальное масштаб на конечностях и диска) наблюдала, как атмосфера расширяется с тепла, создавая сильный ветер, который поднял сильные частицы азота выше.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
На орбите расширенная атмосфера увеличивала затягивание тысячи спутников. ICESAT-2 от НАСА потеряла высоту и вступило в безопасную режим, в то время как Колорадское эксперимент по внутреннему радиационному пояс НАСА (CIRBE) CubeSat Deorbited прежде через пять месяцев после шторма. Другие, такие как миссия Стража Европейского космического агентства, требовали большей власти для поддержания своих орбит и выполнения маневров, чтобы избежать столкновений с космическим обломком.
Шторм также резко изменил структуру атмосферного слоя, называемого ионосферой. Плотная зона ионосферы, которая обычно покрывает экватор ночью, опускалась к южному полюсу в форме галочки, вызывая временный зазор вблизи экватора.
Шторм Гэннона также бросил магнитосферу Земли, магнитный пузырь, окружающий планету. Данные миссий NASA MMS (магнитосферное многомасштабное) и тема-артемис-шарнирные для истории событий и макромасштабного взаимодействия, воссоединения, турбулентности и электродинамики взаимодействия луны с солнцем-гигантские гиганты, скручивающиеся волны частиц и свернутые магниты вдоль края CME. Эти волны были идеально размер, чтобы периодически сбрасывать дополнительную магнитную энергию и массу в магнитосферу при ударе, создавая самый большой электрический ток, наблюдаемый в магнитосфере за 20 лет.
Входящая энергия и частицы от солнца также создали два новых временных ремнях энергетических частиц в магнитосфере. Обнаруженные CIRBE, эти пояса образовались между радиационными поясами Ван Аллена, которые постоянно окружают землю. Открытие пояса важно для космических аппаратов и астронавтов, которые могут быть поставлены под угрозу с помощью высокоэнергетических электронов и протонов в ремнях.
Шторм Гэннона создал два дополнительных радиационных пояса, зажатые между двумя постоянными поясами Ван Аллена. Один из новых поясов, показанный в фиолетовом, включал популяцию протонов, придавая ему уникальную композицию, которую раньше не видели. Обнаружение новых поясов особенно важно для защиты космических аппаратов, запускающихся на геостационарные орбиты, поскольку они несколько раз путешествуют по поясам Ван Аллена, прежде чем достичь своей окончательной орбиты. Кредит: НАСА/Годдард Космический Полет Центр/Кристен Перрин
Необычные ауроры
Шторм также зажигал ауроры по всему миру, в том числе места, где эти небесные световые шоу встречаются редко. Проект Aurorasaurus НАСА был затоплен более 6000 отчетов наблюдателей из более чем 55 стран и всех семи континентов.
Фотографы помогли ученым понять, почему Ауроры, наблюдаемые по всей Японии, были пурпурными, а не типичными красными. Исследователи изучали сотни фотографий и обнаружили, что ауроры были на удивление высокие — около 600 миль над землей (на 200 миль выше, чем обычно красные ауроры).
В статье, опубликованной в журнале Scientific Reports, исследовательская группа говорит, что особый цвет, вероятно, возник в результате сочетания красных и синих ауроров, созданных молекулами кислорода и азота, поднятой выше, чем обычно, когда шторм Гэннона нагревал и расширил верхнюю атмосферу.
«Обычно это требует некоторых особых обстоятельств, как мы видели в мае прошлого года»,-сказал соавтор Джош Петтит из Центра космических полетов Годдарда НАСА. «Действительно уникальное событие».
Потусторонние эффекты
Воздействие усиленной солнечной активности Солнца не закончилось на Земле. Солнечная активная область, которая вызвала шторм Гэннона, в конечном итоге повернулась от нашей планеты и перенаправляла свои вспышки на Марс.
https://www.youtube.com/watch?v=9i47b__Igew
Поскольку энергичные частицы от солнца поразили марсианскую атмосферу, Орбитер НАСА (атмосфера Марса и летучая эволюция) наблюдал, как Ауроры охватывают красную планету с 14 по 20 мая.
Солнечные частицы ошеломили звездную камеру на Odyssey Odyssey Odyssey NASA 2001 года (который использует звезды для ориентации космического корабля), в результате чего камера вырезала почти час.
На марсианской поверхности изображения из навигационных камер на Rover NASA Curiosity были веснуты с «снегом» — стрижек и пятнами, вызванными заряженными частицами. Между тем, детектор оценки радиации Curiosity зафиксировал самый большой всплеск радиации с тех пор, как ровер приземлился в 2012 году. Если бы там были астронавты, они получили бы дозу радиации в 8100 микрограмм, эквивалентные для 30 рентгеновских лучей грудной клетки.
Еще больше
Шторм Гэннона распространял ауроры на необычайно низкие широты и был назван наиболее документированным геомагнитным штормом в истории. Год спустя мы только начали распутать его историю. Данные, полученные во время этого исторического события, будут проанализированы на долгие годы, раскрывая новые уроки о природе геомагнитных штормов и о том, как лучше их выдержать.
Информация от: центром космического полета в Годдарде НАСА
