НОВОСТИ КОСМОСА И АСТРОНОМИИ

Прогнозирование космической погоды вышло на новый уровень

Прогнозирование космической погоды процесс еще более сложный, чем обычная метеорология. Ионосфера — верхний слой атмосферы, содержащий частицы, заряженные солнечным излучением, — влияет на многие современные навигационные системы и системы связи, в том числе приложения для картографирования GPS и средства навигации для самолетов. Возможность прогнозировать активность заряженных электронов в ионосфере имеет важное значение для обеспечения целостности спутниковых технологий.

Исследования в области геокосмической науки давно установили, что определенные изменения в атмосфере вызваны солнечным излучением, возникающим в результате солнечного ветра, геомагнитных бурь и солнечных вспышек. Эффекты связи или изменения в одном атмосферном слое, которые влияют на другие слои, являются более противоречивыми. Степень связи между слоями до сих пор вызывает споры у ученых, не ясно также насколько сильно расширяются эффекты связи и детали процессов, связанных с этими эффектами.

Одним из наиболее интересных в науке крупных атмосферных событий является внезапное потепление стратосферы (SSW), при котором огромные волны в тропосфере — самый нижний слой атмосферы, в которой мы живем, — распространяются вверх в стратосферу. Эти планетные волны генерируются движением воздуха над геологическими структурами, такими как большие горные хребты. В стратосфере они взаимодействуют с потоками полярных струй. Во время крупного SSW температура в стратосфере резко возрастает в течение нескольких дней.

SSW-индуцированные изменения в ионосфере когда-то считались событиями давно ушедшего прошлого. Но последнее исследование, проведенное Ларисой Гончаренко из обсерватории Массачусетского технологического института, которое будет опубликовано в предстоящем выпуске «Журнала геофизических исследований: космическая физика» рассматривает крупное SSW, начавшееся в январе 2013 года и его влияние на ночную ионосферу. Десятилетия данных с геотермального объекта MIT Millstone Hill в Вестфорде, штате Массачусетс; Обсерватории «Аресибо» в Пуэрто-Рико; и Глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) использовалась для измерения различных параметров в ионосфере и для разделения влияния SSW на другие известные эффекты.

Исследование показало, что плотность электронов в ночной ионосфере значительно уменьшилась благодаря воздействию SSW в течение нескольких дней: образовалась значительная дыра, которая простиралась поперек полушарий от 55 градусов южной широты до 45 градусов северной широты N. Ученые также измеряли сильные потоки плазмы идущие вниз и снижение температуры ионов после SSW.

«Группа исследователей во главе с Гончаренко показали, что более низкое атмосферное воздействие, связанное с большим метеорологическим событием, называемым SSW, также может влиять на ионосферу с низкой и средней широтами», — отметил Хорхе Л. Чау, руководитель отдела радиолокационного дистанционного зондирования в Институте Лейбница физики атмосферы. «В какой-то мере, учитывая сильную связь между регионами, ожидалось объединение (слоев), однако из-за других конкурирующих факторов, отсутствия надлежащих данных и, что более важно, отсутствия настойчивости для поиска таких ночных соединений, предыдущие исследования не показали такой связи, по крайней мере, были не столь ясны. Новые результаты открывают новые вызовы, а также возможность улучшить понимание более низких атмосферных воздействий в ионосфере».

Понимание того, как события вдали и в других слоях атмосферы влияют на ионосферу, является важной составляющей прогнозирования космической погоды; необходима дополнительная работа для установления точных механизмов, с помощью которых SSW влияют на ночную ионосферу и эффекты связи.

«Большие истощения в ночной ионосфере, отмеченные в этом исследовании, потенциально важны для изучения околоземной космической погоды, так как они могут влиять на то, как верхняя атмосфера реагирует на геомагнитные бури и влияет на возникновение ионосферных нарушений», — сообщила Ник Педателла, ученый высшей категории в Обсерватории высокого уровня Национального центра атмосферных исследований. «Наблюдаемые истощения в ночной ионосфере дают еще одну отправную точку для проверки верности модельных симуляций воздействия SSW на ионосферу».

нравится(0)не нравится(0)

Прогноз космической погоды для Проксима Центавра B

Проксима Центавра, ближайшая звезда к Земле (всего в 4,2 световых годах от Земли), в последнее время получает много внимания. На ее орбите вращается планета Проксима Центавра B, масса которой составляет около 1,3 массы Земли.

Кроме того, Проксима Центавра B вращается вокруг звезды в «зоне обитаемости». Сама Проксима является звездой М-карликом, масса которой составляет лишь одну десятую массу Солнца и светимость около одной тысячной светимости Солнца.

Так как звезда тускловата, обитаемая зона планеты в двадцать раз ближе к звезде, чем Земля к Солнцу, а полный оборот по орбите занимает 11.3 дня. M карлики являются наиболее распространенным типом звезд, а их небольшие радиусы поиск транзитных подписей экзопланет.

Недавние статистические оценки позволили сделать вывод о том, что половина карликовых звезд М, вероятно, содержит экзопланету в радиусе около 0,5-1,4 радиусов Земли, вращающихся в их «пригодной для жизни зоне». Поэтому Проксима Центавра и ее экзопланета являются важными объектами сравнения и исследования звезд с малой массой, их планет и планетарной среды .

M карликовые звезды представляют особую опасность для их планет: большая часть их излучения, имеет форму ультрафиолетового, ультрафиолетового и рентгеновского излучения. Это излучение может испарить атмосферу планеты, особенно когда те планеты вращаются в пригодной для жизни зоне.

Астрономы: планета Проксима b невероятно похожа на Землю

Действительно, вопрос, который задают астрономы, заключается в том, могут ли планеты, подобные Проксима Центавра B, сохранять какую-либо атмосферу вообще, по крайней мере, в течение достаточно длительного времени, чтобы планета была «пригодной для возникновения жизни» с любой точки зрения. Дополнительную опасность представляет магнитная активность звезды, которая не только ответственна за коррозионную радиацию, но также приводит в действие звездные ветры и выбросы корональной массы, которые могут быть еще более опасными для жизни.

Исчезновение планетных атмосфер из-за звездного излучения изучалось в ограниченных ситуациях, но не было сделано особых открытий для случая активных звезд М-карликов и их магнитной активности.

Астрономы Сесилия Гарраффо, Джереми Дрейк и Офер Коэн начали программу моделирования звездных ветров и магнитного поля для активных звезд М-карликов для исследования воздействия на атмосферы планет в пригодных для жизни зонах. Проксима Центавра — их первый конкретный пример. Они обнаружили, что давление звездного ветра на экзопланету было в тысячу или десять тысяч раз выше давления солнечного ветра на Землю. Более того, давление сильно неоднородно, и Проксима В будет проходить через эти экстремальные вариации давления, что приведет к сжатию и расширению ее атмосферы до 3 раз в день.

Атмосфера Проксима Центавра В также может испытывать сверхзвуковые ветровые условия. Все эти явления окажут значительное отрицательное воздействие на любую атмосферу, которая может существовать на Проксима В. Степень, в которой подобные враждебные условия преобладают на других экзопланетах M-карлика, является предметом дальнейших исследований.

нравится(4)не нравится(0)

Космическая погода Онлайн

нравится(2)не нравится(2)

Популярные статьи

Популярные блоги