Миссия NASA GOLD обнаружила причудливые структуры в атмосфере Земли в форме букв X и C

Космический аппарат NASA GOLD обнаружил в верхней атмосфере Земли загадочные структуры в форме букв X и C в ионосфере. Эти образования бросают вызов текущим научным моделям и свидетельствуют о том, что наше понимание этого слоя атмосферы далеко от завершения.

Ионосфера, расположенная на высоте от 50 до 400 миль над поверхностью, играет решающую роль в дальней радиосвязи.

Однако новые наблюдения миссии GOLD (Global-scale Observations of the Limb and Disk) выявили аномалии, которые поставили учёных в тупик.

«Мы обнаружили совершенно новое явление — слияние гребней экваториальной ионизационной аномалии, которое приводит к образованию X-образного рисунка вокруг магнитного экватора», —  сообщается в исследовании, опубликованном в Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Эти X-образные структуры ранее наблюдались только во время геомагнитных возмущений, связанных с солнечными бурями или вулканическими извержениями. Однако новые наблюдения были сделаны в геомагнитно-спокойных условиях, что предполагает влияние неизвестных процессов из нижней атмосферы на ионосферу.

Компьютерное моделирование показало, что эти аномальные X-образные образования ионизации появляются перед закатом и сохраняются до захода солнца. Модели предполагают, что они образуются, когда изменения в нижней атмосфере тянут плазму вниз.

На снимках миссии NASA GOLD видны плазменные пузыри в форме буквы С и перевернутой буквы С, появляющиеся близко друг к другу в ионосфере 12 октября 2020 года и 26 декабря 2021 года. Источник: D. Karan et al

Кроме того, GOLD обнаружил плазменные пузыри в форме буквы C и обратной буквы C, расположенные рядом друг с другом.

Эти структуры обычно располагаются вдоль линий магнитного поля. Однако GOLD обнаружил несколько случаев, когда они находились всего в 400 милях друг от друга.

«Это открытие связанных между собой С-образных пузырей является ещё одним свидетельством того, что в атмосфере Земли действуют более сложные динамические процессы, чем предполагалось ранее», — сказал доктор Дипак Каран из Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) Университета Колорадо.

Эти наблюдения важны, поскольку они могут повлиять на понимание того, как ионосфера взаимодействует с сигналами связи и навигации. Сильная турбулентность или локальные возмущения в ионосфере могут привести к потере сигнала или его ухудшению.

Миссия GOLD предоставляет ценные данные об ионосфере благодаря своей геостационарной орбите, которая позволяет непрерывно наблюдать за одним и тем же регионом Земли. Это и позволило учёным обнаружить устойчивую природу структур в форме X и C.

Хотя такие образования встречаются редко, их изучение может привести к более глубокому пониманию атмосферы Земли и ее влияния на технологии. Продолжающиеся наблюдения GOLD и данные других гелиофизических миссий, как ожидается, предоставят дальнейшие сведения о загадочных структурах ионосферы и их влиянии на технику.