Земля «замолчала»: как Солнце нарушило ночной сигнал планеты

На протяжении семи лет учёные фиксировали загадочный радиосигнал, исходящий от Земли, но в 2022 году он внезапно прекратился.

Эксперты из Института космических исследований РАН и НИУ ВШЭ, проанализировав данные, полученные с японского спутника ERG (Arase), пришли к выводу, что причиной исчезновения стала возросшая солнечная активность.

Земля постоянно испускает слабые электромагнитные волны – свисты, потрескивания и шипения, известные как естественное радиоизлучение. Среди этих волн ученые выделили гектометровый континуум (ГМК) – слабый сигнал в диапазоне от 600 до 1700 кГц, который невозможно зафиксировать с поверхности Земли из-за наличия ионосферы. Источник этого сигнала располагается на расстоянии одного-двух радиусов Земли, где магнитное поле управляет движением заряженных частиц.

ГМК был обнаружен лишь в 2017 году благодаря спутнику Arase, специально разработанному для исследования радиационных поясов. Сигнал возникал непостоянно, но представлял собой устойчивое явление в ночное время суток. Причина этого явления кроется в двойном плазменном резонансе: энергия заряженных частиц плазмы трансформируется в радиоволны, но для этого необходимы строго определенные параметры плотности и энергии электронов. Утреннее солнечное излучение нарушает этот баланс, что приводит к исчезновению сигнала.

К середине 2022 года гектометровый континуум полностью перестал регистрироваться. Спутник продолжал функционировать, но сигнал необходимой частоты отсутствовал. Согласно мнению ученых, это связано с усилением солнечной активности: увеличение числа пятен и выбросов ультрафиолета привело к перегреву и увеличению плотности плазмы в околоземном пространстве, что нарушило условия резонанса.

По словам доцента ИКИ РАН Александра Чернышова, на фоне усиления других излучений ГМК прекратил свое существование. Вероятность возвращения сигнала существует после снижения солнечной активности, когда плотность плазмы уменьшится. Данные долгосрочных наблюдений свидетельствуют о том, что радиоизлучение Земли и солнечная активность находятся в обратной зависимости.

Изучение ГМК имеет важное значение не только для понимания процессов, происходящих в магнитосфере, но и для поиска экзопланет. Магнитное поле защищает атмосферу от воздействия звездного ветра, как это происходит на Земле. В случае обнаружения аналогичного сигнала от далекой планеты, это может служить косвенным подтверждением наличия магнитосферы и существования условий, пригодных для жизни.