Научные сотрудники Центра космических полетов имени Годдарда Национального аэронавтического и космического управления (НАСА) обнаружили, что геомагнитные токи, возникающие в результате взаимодействия лобовых ударных волн солнечного ветра с магнитным полем Земли, могут представлять угрозу для критически важной инфраструктуры. Результаты исследования были опубликованы в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
Геомагнитные токи и полярное сияние, происходящие на поверхности атмосферы, имеют схожие причины космической погоды. Воздействие межпланетных ударных волн — возмущений в солнечном ветре — приводит к геомагнитным возмущениям в магнитосфере Земли. Эти нарушенные электрические токи в системе магнитосфера-ионосфера вызывают наземные геомагнитно-индуцированные токи, которые влияют на искусственные проводники, включая линии электропередач, нефтедобывающие и газопроводы, железнодорожные пути и подводные кабели.
Полярное сияние является визуальным предупреждением о нарушенных электрических токах в ближнем космосе и ионосфере, которые генерируют геомагнитно-индуцированные токи. Во время особенно сильных геомагнитных бурь, способных нанести значительный ущерб, авроральная зона может значительно расширяться, опускаясь с более высоких широт до 70 градусов и даже ниже.
Ученые проанализировали базу данных межпланетных ударных волн и сопоставили ее с измерениями геомагнитно-индуцированных токов на газопроводе в Мянтсяля (Финляндия). Для расчета свойств этих ударов, таких как угол и скорость, были использованы данные о межпланетном магнитном поле и солнечном ветре. Удары были разделены на три группы: сильно наклонные, с умеренным наклоном и почти фронтальные.
Они обнаружили, что лобовые удары вызывают более высокие пики в геомагнитно-индуцированных токах как сразу после толчка, так и во время последующей суббури. Интенсивные пики происходят около магнитной полуночи, когда Северный полюс находится на линии между Солнцем и Мянтсяля, что также приводит к ярким полярным сияниям.
Ученые также установили, что углы межпланетных ударных волн можно предсказать за два часа до столкновения. Эта информация позволит принимать меры защиты для электросетей и других уязвимых объектов инфраструктуры до самой сильной фазы геомагнитного возмущения.
Несмотря на это, не было обнаружено выраженной корреляции между углом удара и временем, которое требуется для того, чтобы он вызвал ток. Это может указывать на необходимость сбора дополнительных данных о токах на разных широтах для получения более полной картины процесса взаимодействия геомагнитных волн с земной атмосферой.
Источник: https://lenta.ru/news/2024/07/10/aurora/
