Майский геомагнитный супершторм 2024 года, известный как «шторм Гэннона» или «шторм ко Дню матери», стал самым мощным за последние два десятилетия. Ученые из Японии впервые напрямую зафиксировали, как подобное событие способно сжать плазмосферу — защитный слой заряженных частиц вокруг Земли — до одной пятой обычного размера. Результаты опубликованы в журнале Earth, Planets and Space.

Что такое плазмосфера и почему её сжатие опасно

Плазмосфера — это «пончик» из холодной плазмы, который окружает Землю на высотах от нескольких тысяч до десятков тысяч километров. Она играет роль буфера, защищая спутники, космонавтов и наземные системы от избыточной радиации. Обычно внешняя граница плазмосферы (плазмопауза) находится на расстоянии около 4–6 радиусов Земли (примерно 25–38 тыс. км от центра планеты, или ~44 тыс. км от поверхности при расчётах по экватору).

Во время супершторма 10–11 мая 2024 года японский научный спутник Arase (запущен JAXA в 2016 году) оказался внутри плазмосферы и зафиксировал рекорд: плазмопауза опустилась до всего 2,5 радиусов Земли — около 9 600 км от поверхности. Это минимальное значение за всё время прямых измерений.

Как шторм сжал плазмосферу

Серия мощных корональных выбросов массы с Солнца обрушилась на магнитосферу Земли. За считанные часы плазмосфера потеряла до 80 % своего обычного объёма. Причиной стало сразу два процесса:

  1. Сильный нагрев полярной атмосферы, вызвавший расширение верхних слоёв и «выдувание» плазмы наружу.
  2. Явление «негативного шторма» — резкое падение концентрации ионов кислорода в ионосфере, из-за чего прекратился естественный «подпиточный» поток водородной плазмы в плазмосферу.

Восстановление заняло рекордные четыре с лишним дня — самый длительный период за семь лет работы спутника Arase.

Последствия: полярные сияния над Японией и Мексикой

Из-за сильного сжатия магнитного поля Земли энергичные частицы смогли проникнуть гораздо ближе к экватору. В результате яркие полярные сияния наблюдали в необычайно южных широтах: в Японии, Китае, Мексике, на юге США и даже в южной Европе. Это стало одним из самых масштабных проявлений авроры за последние десятилетия.

Почему открытие важно

Исследование под руководством Ацуки Синбори (Университет Нагои) впервые чётко связало негативные ионосферные штормы с задержкой восстановления плазмосферы. Это поможет точнее прогнозировать поведение околоземного пространства во время экстремальных солнечных событий — особенно актуально в период роста активности 25-го солнечного цикла, пик которого ожидается в 2025–2026 годах.

Вкратце

Майский супершторм 2024 года сжал плазмосферу Земли в пять раз — с ~44 тыс. км до 9,6 тыс. км от поверхности. Японский спутник Arase впервые напрямую зафиксировал процесс и показал, что восстановление длилось более четырёх дней из-за «негативного шторма» в ионосфере. Открытие поможет лучше защищать спутники и энергосистемы во время будущих солнечных бурь.