Земний щит виявився вразливим: сонячна буря пробила пояс Ван Аллена
Москва, 8 листопада 2026 року. Потужна геомагнітна буря, що сталася в травні 2024 року, довела, що захисний бар’єр Землі, який раніше вважався непроникним для високоенергетичних електронів, може бути пробитий. Під час цієї рекордний події концентрація так званих “смертоносних” електронів у внутрішньому радіаційному поясі Землі, відомому як пояс Ван Аллена, зросла більш ніж у 5000 разів.
Японський супутник “Арасе” зафіксував безпрецедентне явище: електрони у внутрішній частині поясу Ван Аллена досягли енергій у мегаелектронвольти – це сталося в місці, де, за попередніми науковими уявленнями, це було неможливо. Ці “вбивчі” електрони, здатні рухатися майже зі швидкістю світла, становлять значну загрозу для космічних апаратів та астронавтів. Вони можуть проникати крізь захисні екрани супутників, пошкоджуючи електроніку та скорочуючи термін їх служби, а також збільшують радіаційну небезпеку для людей у космосі.
Як вчені раніше розуміли захисний бар’єр Землі
Дослідження, проведені у 2014 році, виявили чітку межу на відстані приблизно трьох радіусів Землі від центру планети. За цією межею найенергійніші електрони практично не виходили. Вчені назвали це явище “непроникним бар’єром”, припускаючи, що електромагнітні хвилі в навколишній плазмі розсіюють електрони, направляючи їх в атмосферу.
Однак, вже у 2018 році з’явилися перші ознаки того, що цей бар’єр не є абсолютним. Тоді вчені висунули гіпотезу, що його “непроникність” могла бути ілюзією, спричиненою обмеженою тривалістю спостережуваних геомагнітних бур. Передбачалося, що електрони могли виштовхуватися до внутрішніх областей коливаннями магнітного поля, але попередні бурі затихали раніше, ніж вони встигали проникнути занадто далеко.
Наслідки суперсонячної бурі 2024 року
Ситуація кардинально змінилася під час потужної суперсонячної бурі у травні 2024 року. Серія сонячних спалахів та викидів корональної маси викинула величезну кількість плазми в космос, що призвело до геомагнітної бурі рівня G5 – найвищої категорії за шкалою. Ця буря була настільки інтенсивною, що її ефекти були помітні навіть на дні океану.
Під час бурі навколо Землі різко виснажилася холодна плазма, створивши незвично розріджене середовище. У таких умовах розвинувся новий тип електромагнітних хвиль, відомий як “хорус”. На відміну від попередньо відомих хвиль, які розсіювали електрони, “хорус”, як припускають вчені, прискорив їх до надзвичайно високих енергій безпосередньо всередині регіону, що вважався захищеним.
Дані японського супутника “Арасе” підтвердили це припущення. Під час затихання бурі супутник зафіксував стрибкоподібне зростання кількості ультрарелятивістських електронів. Особливо показовою виявилася динаміка цього процесу: спочатку з’явилися електрони з нижчою енергією, потім, приблизно через півдня, – з вищою, а через добу після початкового зростання, кількість електронів з енергіями понад 3 мегаелектронвольти зросла більш ніж у 5000 разів. Така поетапна зміна свідчить про те, що електрони не просто переміщувалися ззовні, а активно набирали енергію безпосередньо всередині поясу Ван Аллена. Цьому також сприяло утворення чіткого піку розподілу електронів біля межі бар’єру, що важко пояснити простим перенесенням.
