Рост концентрации углекислого газа в верхних слоях атмосферы способен изменить воздействие геомагнитных бурь на Землю и, в частности, на работу спутников, находящихся на орбите. К такому выводу пришли ученые Национального центра атмосферных исследований США, их исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters (GRL).
Геомагнитные бури возникают из-за мощных выбросов заряженных частиц с поверхности Солнца. Когда они достигают Земли, плотность верхней атмосферы временно увеличивается, что приводит к росту сопротивления движению космических аппаратов. В результате меняются их скорость, высота орбиты и сокращается срок службы.
По данным компьютерного моделирования, проведенного учеными, к концу XXI века ситуация изменится: плотность верхней атмосферы во время сильных магнитных бурь будет на 20–50% ниже, чем сегодня. Однако при этом относительное увеличение плотности станет более значительным. Если сейчас крупная буря примерно удваивает этот показатель, то в будущем она сможет почти утроить его.
Главная причина — рост концентрации углекислого газа. На больших высотах он действует иначе, чем у поверхности: молекулы CO₂ излучают тепло в космос, а не передают его окружающей среде, из-за чего атмосфера становится холоднее и разреженнее.
«Для космической отрасли это особенно важно, поскольку аппараты создаются под конкретные параметры среды», — отметил руководитель исследования Николас Педателла. По его словам, инженерам и проектировщикам придется учитывать новые условия для того, чтобы техника могла работать дольше и стабильнее.
Ученые добавляют, что это открытие может потребовать пересмотра подходов к проектированию и эксплуатации спутников. В ближайшее время команда планирует расширить исследования и изучить, как разные типы геомагнитных бурь будут воздействовать на атмосферу в различные периоды 11-летнего солнечного цикла. Это позволит более точно прогнозировать риски для орбитальной техники и обеспечить ее защиту в будущем.
Вера Сергеева.
Фото: Pixabay.com
