Чрезвычайно редкое явление. Извержение Тонга создало супер «плазменный пузырь», накрывший Австралию

Фото: pixabay.com

С каждым годом технологии все больше внедряются в нашу повседневную жизнь и становится все более важным понимание космической погоды и ее влияния на технологии. Многие считают, что "космическая погода" — это нечто о взрывах на Солнце, выбросах корональной массы, устремленной к Земле, создающие проявления полярного сияния. Но это не совсем так, пишет Science Alert.

Дело в том, что не вся космическая погода начинается на Солнце. Например, извержение вулкана Тонга в январе 2022 года оказалось настолько мощным, что создало волны в верхних слоях атмосферы Земли, которые представили собой собственную форму космической погоды.

Данное извержение не только стало одним из крупнейших в современной истории, оно также затронуло и GPS в Австралии и Юго-Восточной Азии. В новом исследовании ученые из Мельбурнского королевского технологического университета и Бостонского колледжа обнаружили, что извержение также создало супер "плазменный пузырь" над северной Австралией, который продержался несколько часов.

Большинство людей во всем мире используют приемник GPS на своих устройствах, например, смартфонах или спутниковой навигации, однако немногие на самом деле понимают, как это работает. По сути, наши устройства прослушивают радиосигналы, передаваемые спутниками, вращающимися вокруг Земли. Далее они используют эти сигналы и вычисляют собственное месторасположение относительно спутников, что и позволяет им ориентироваться в пространстве и находить необходимую локацию.

Однако на радиосигналы, принимаемые нашими устройствами, влияет атмосфера Земли, что порой снижает точность определения местоположения. Например, обычные устройства имеют точность только в пределах десятков метров. Однако современные устройства, которые используются в горнодобывающей, сельскохозяйственной и строительной областях, на самом деле способны обладать точностью в пределах 10 сантиметров. Единственная проблема заключается в том, что этим системам необходимо время, чтобы зафиксировать свое местоположение, и на это может уйти 30 минут и больше.

Это точное спутниковое позиционирование работает путем точного моделирования ошибок, вызванных ионосферой Земли. Однако каждый раз, когда ионосфера "возмущается", моделировать становится все сложнее. Простой пример, во время геомагнитной бури, ионосфера становится турбулентной, а проходящие через нее радиоволны попросту рассеиваются.

Новое исследование ученых свидетельствует о том, что извержение вулкана Тонга привело к изменчивым условиям в ионосфере, которые продлились несколько дней. При этом размер волн, генерируемых в ионосфере, был аналогичным волнам, создаваемым геомагнитными бурями.

Ученые отмечают, что влияние этих волн на GPS в течение нескольких дней после извержения сохранялось по всему миру. Однако куда более любопытным был другой тип возмущений в ионосфере — "суперплазменный пузырь", образовавшийся после извержения.

Отметим, что ионосфера представляет собой слой атмосферы нашей планеты, расположенный на высоте около 80-800 километров. Он состоит из газа с большим количеством электрически заряженных частиц, что, по сути, делает его "плазмой". Экваториальные плазменные пузыри представляют собой плазменные возмущения в этом слое атмосферы в ночное время над низкоширотными районами.

Исследователи отмечают, что подобные плазменные пузыри возникают регулярно и образуются из-за явления известного, как "обобщенная неустойчивость Рэлея-Тейлора". Простыми словами, это похоже на то, что происходит, когда тяжелая жидкость находится поверх менее тяжелой жидкости; капли более легкой жидкости поднимаются в тяжелую жидкость в виде "пузырей".

Исследователи отмечают, что когда дело доходит до возмущений в ионосфере, плазма также контролируется магнитными и электрическими полями. Поднимаясь, плазменные пузыри образуют структуры странной формы, напоминающие кактусы или перевернутые корни деревьев. Из-за магнитного поля Земли эти структуры расходятся веером по мере роста пузыря над экватором.

Однако на этот раз ученые обнаружили чрезвычайно редкий сверхплазменный пузырь над Юго-Восточной Азией вскоре после извержения Тонга. Исследователи отмечают, что его размер напоминал редкие суперпузыри. Позже магнитное поле планеты перенесло его на юг, где он буквально на несколько часов завис над Таунсвиллем на северо-востоке Австралии. Ученые отмечают, что это самый южный из всех плазменных пузырей, которые ранее наблюдались над Австралией.

Впрочем, несмотря на то, что подобные пузыри крайне редки, известно, что они уже происходили над северной Австралией, но до этого ученые никогда не наблюдали за событием напрямую. Исследователи отмечают, что этот "сверхплазменный пузырь" существенно усложнил работу GPS в Австралии, где порой получение данных о местоположении могло занимать на 5 часов дольше обычного.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform