Солнце несет для Земли новую опасность - ученые

С ростом концентрации углекислого газа в верхних слоях атмосферы Земли усиливаются опасения относительно того, как это повлияет на геомагнитные бури и их воздействие на технологическую инфраструктуру планеты.

Об этом сообщает портал The Daily Galaxy.

Новое исследование, проведенное учеными Национального центра атмосферных исследований при Национальном научном фонде США (NSF NCAR), изучает эти изменения в динамике атмосферы и оценивает возможные последствия, в частности для спутников, находящихся на орбите Земли.

По мере увеличения зависимости человечества от спутниковых технологий становится особенно важно понять, как геомагнитные бури будут изменяться на фоне трансформаций атмосферы, чтобы эффективно готовиться к возможным угрозам в будущем.

Исследование отмечает, что разреженная и охлаждённая верхняя атмосфера может приводить к резким перепадам плотности во время геомагнитных бурь. Это способно усилить сопротивление движению спутников и нарушить работу критически важных сервисов, включая GPS, системы связи и инфраструктуру национальной безопасности.

Верхние слои атмосферы всё чаще рассматриваются как ключевой элемент глобальной климатической системы Земли, влияющий на такие процессы, как передача сигналов связи и функционирование спутников. В отличие от нижней атмосферы, где рост концентрации парниковых газов, включая CO₂, приводит к нагреву, верхние слои, наоборот, охлаждаются.

Это связано с особенностями поведения углекислого газа на больших высотах: внизу он удерживает тепло, способствуя потеплению, а в верхних слоях действует противоположным образом.

В этих слоях атмосферы воздух сильно разрежен, и CO₂ испускает поглощенное тепло обратно в космос, вместо того чтобы передавать его соседним молекулам, что приводит к охлаждению. По мере роста концентрации CO₂ в ближайшие десятилетия этот охлаждающий эффект будет усиливаться, всё сильнее изменяя динамику верхней атмосферы.

Охлаждение верхней атмосферы Земли снижает ее общую плотность. Новое исследование показало, что во время геомагнитных бурь плотность все еще резко возрастает — пусть и от более низкого уровня. Это усиление колебаний создает новые риски для работы спутниковых систем.

Одним из ключевых последствий изменений верхней атмосферы является влияние на спутники. Атмосфера создает сопротивление, замедляющее их движение и со временем меняющее высоту орбиты. Чем плотнее воздух, тем сильнее воздействие и короче срок службы спутника.

Современные спутники рассчитаны на текущие условия верхней атмосферы, но по мере её истончения и изменённой реакции на геомагнитные бури во время таких событий сопротивление может возрастать, создавая новые риски для работы аппаратов.

В работе подчеркивается, что в будущем геомагнитные бури могут повышать плотность верхней атмосферы почти в три раза по сравнению с ее исходным уровнем — резкий скачок относительно современных условий;

Ранее "Курсор" писал, что ученые впервые обнаружили, что верхние слои атмосферы Земли начинают пульсировать почти одновременно с сильными солнечными вспышками. Это открытие может пересмотреть понимание скорости воздействия солнечной активности на планету.