16.05.2014 | Наука

Солнечные ветры вызывают молнии на Земле

Ни для кого не секрет, что Солнце существенно влияет на нашу планету в очень многих аспектах. В конце концов, оно является основным источником энергии для биосферы Земли.

Но когда речь заходит о том, как наша звезда воздействует на климатические колебания и погоду, учёным достаточно сложно проследить связь Солнце-Земля.

Впрочем, всем известны полярные сияния. Красивое переливчатое свечение неба появляется, когда порывы солнечного ветра сталкиваются с магнитосферой Земли (глобальным магнитным полем, которое отклоняет ионизирующие солнечные частицы к полюсам).

Как оказалось, заряженные частицы солнечного ветра имеют и другие, менее явные и более "повседневные " способы воздействия на атмосферу нашей планеты.

Учёные из университета Рединга обнаружили, что ионизирующие частицы в потоках солнечного ветра могут влиять на уровень грозовой активности.

"Нам удалось найти доказательства того, что высокоскоростные потоки солнечного ветра способны увеличивать количество и усиливать молнии", – рассказывает ведущий автор исследования метеоролог Крис Скотт (Chris Scott).

По его словам, ранее было выдвинуто предположение, что космическое излучение, содержащее частицы из различных уголков Вселенной, разогнанные почти до скорости света, играют важную роль в грозовой погоде на Земле. Новая научная работа Скотта и его коллег представляет новые доказательства, указывающие на то, что частицы более низкой энергии, создаваемые Солнцем, также влияют на образование молний во время грозы.

Команда Криса сосредоточилась на центральных районах Великобритании, изучив данные о грозах, собранные в период с 2000 по 2005 год системой обнаружения вспышек Метеорологического бюро Великобритании (UK Met Office). Помимо этого они рассмотрели данные, собранные космическим аппаратом NASA ACE, находящимся вблизи точки Лагранжа L1, которая расположена на прямой между Солнцем и Землёй. Все потоки солнечного ветра, которые проходят мимо ACE, достигают Земли.

Наша звезда производит потоки частиц различных скоростей, так как находится в постоянном движении. Быстрый солнечный ветер может догнать более медленные потоки. Соответственно, в тех областях, где быстрые и медленные потоки взаимодействуют друг с другом, плотность высокоэнергетических частиц может значительно увеличиваться. Когда Земля проходит через такие регионы, исследователями и фиксируется всплеск космического излучения.

Так как Солнце совершает полный оборот каждые 27 дней, высокоскоростные потоки солнечного ветра регулярно и предсказуемо достигают Земли. Проанализировав данные, собранные ACE и Метеорологическим бюро за пять лет, учёные обнаружили, что в течении 40 дней после каждого прохождения Земли через участок из плотных солнечных потоков происходило в среднем 422 удара молний. Если же рассматривать 40 дней до прохождения Земли через участок солнечных частиц с высокой плотностью, происходит в среднем 321 разряд. Пик грозовой активности приходится на 12-18 день после прибытия потока солнечного ветра.

Выходит, что повышение активности молний явно связано с изменениями космических условий. Скорее всего, явление носит глобальный характер. Однако не стоит забывать, что исследование сосредоточилось лишь на небольшой площади в центральной Англии, и было бы интересно посмотреть, какова картина в других местах по всему миру.

Теперь эксперты задаются вопросом, что же является движущей силой этого явления? Предполагается, что, когда Земля проходит через высокоскоростные плотные потоки солнечного ветра, их ионизирующие частицы проникают вглубь магнитосферы Земли, взаимодействуя с нашей атмосферой.

"У этих частиц недостаточно энергии, чтобы достичь поверхности Земли, – считает Скотт. – Тем не менее, наэлектризовывая атмосферу, они способны изменять электрические свойства воздуха и таким образом влиять на скорость и интенсивность образования молний".

Солнечный ветер предсказуем (потоки можно отследить с помощью космических аппаратов), и специалисты уверены, что полученные данные помогут синоптикам точно предсказывать дни, когда риск попасть под молнию будет особенно велик.

Научная статья была опубликована в издании Environmental Research Letters.

По публикациям UkrNet