Високо у верхніх шарах атмосфери, від краю космосу до глибини, знаходиться іоносфера. Атомам і молекулам там бракує електронів, тому вони електрично заряджені. На них впливає те, що відбувається ближче до поверхні, а також Сонце. Нові спостереження свідчать про те, що після відкриття нових структур ми будемо мати більше розуміння.
Робота стала можливою завдяки місії NASA “Глобальні спостереження за кінцівками та дисками” (GOLD). Вона виявила, що в іоносфері існують своєрідні утворення у формі літер: X і C. Вони пов’язані з раніше відомими явищами гребенів і бульбашок в іоносфері – місцями, де плазми більше, ніж в інших.
Х-подібні структури спостерігалися і раніше, і вважалося, що це злиття гребенів, спричинене інтенсивною активністю або потужним виверженням вулкана, або збільшенням сонячного вітру – потоку заряджених частинок від Сонця – після сонячних спалахів або корональних викидів маси. GOLD показав, що Х-подібні утворення можуть виникати і під час спокійних періодів.
“Раніше повідомлялося про злиття лише під час геомагнітних збурень – це несподівана особливість під час геомагнітного спокою”, – сказав провідний автор дослідження Фазлул Ласкар з Лабораторії фізики атмосфери і космосу (LASP) Університету Колорадо.
Наявність Х-подібних утворень у спокійні періоди означає, що відбувається щось інше. Комп’ютерні моделі припускають, що завихрення в нижніх шарах атмосфери можуть фактично тягнути вниз частину плазми, що призводить до злиття гребенів в Х-подібну форму навіть за відсутності серйозних збурень.
“Х-подібна форма дивна, тому що вона означає, що існують набагато більш локалізовані рушійні фактори, – пояснив Джеффрі Кленцінг, науковець з Центру космічних польотів ім. Годдарда НАСА. “Це очікувано під час екстремальних подій, але те, що ми бачимо його в “спокійний час”, свідчить про те, що активність нижніх шарів атмосфери значною мірою впливає на структуру іоносфери”.
Подібно до гребенів, ця бульбашка також має форму літери. Ці бульбашки, як правило, тонкі і довгі, слідують за магнітними лініями планети. Але деякі бульбашки вигинаються у формі літери С або навпаки. Вважається, що цей процес пов’язаний із земним вітром, хоча іоносфера простягається на висоті від 80 до 640 кілометрів (від 50 до 400 миль) над землею.
Серед дивних явищ команда виявила плазмові бульбашки, які були неймовірно близько один до одного, на відстані кількох сотень кілометрів. Це свідчить про те, що в іоносфері спостерігається значна турбулентність – вона далеко не спокійна.
“У такій близькості ці дві плазмові бульбашки протилежної форми ніколи не вважалися, ніколи не були зображені”, – сказав провідний автор роботи про С-подібні утворення Діпак Каран (Deepak Karan), який також працює в LASP.
“Той факт, що ми маємо дуже різні форми бульбашок, розташованих так близько одна до одної, говорить нам про те, що динаміка атмосфери складніша, ніж ми очікували”, – додав Кленцінг.
Обидві статті були опубліковані в журналі Journal of Geophysical Research: Космічна фізика і можуть бути знайдені тут і тут.
