Массивное «протонное сияние» взорвало дыру шириной 250 миль в озоновом слое Земли

В июне 2015 года малоизвестный тип полярного сияния прорезал в мезосфере Земли озоновую дыру размером с Гранд-Каньон. Ученые наконец оценили ущерб.

Новое исследование показало, что когда взрыв солнечной энергии обрушился на Землю в июне 2015 года, образовавшийся дождь из частиц прорвал дыру шириной 250 миль (400 километров) в верхнем озоновом слое.

К счастью, озоновая дыра появилась только в мезосфере Земли — верхнем слое атмосферы, который простирается примерно от 31 до 53 миль (от 50 до 85 км) над Землей — и не доходила до гораздо более важного озонового слоя в стратосфере. Исследователи обнаружили, что защищает Землю от вредного ультрафиолетового (УФ) излучения.

Тем не менее, истощение озона в мезосфере было намного больше, чем исследователи считали возможным ранее, и будущие события, подобные этому, могут изменить климатические условия в нижних слоях атмосферы вплоть до поверхности Земли, пишет команда в своем исследовании.

В новой статье, опубликованной 11 октября в журнале Scientific Reports(откроется в новой вкладке)Исследователи проанализировали особый тип полярного сияния, известный как изолированное протонное полярное сияние. В отличие от полярных сияний, вызывающих знаменитое северное сияние, и их южных аналогов, изолированные протонные полярные сияния намного меньше и тусклее, проявляясь в виде изолированных пятен зеленого света, а не больших цветных полос, петляющих по небу. Эти более слабые полярные сияния также возникают на более низких широтах, чем северное и южное сияния, которые появляются над Северным и Южным полюсами соответственно.

Изолированные протонные полярные сияния возникают, когда Солнце извергает шквал быстро движущихся частиц, которые проносятся через космос, врезаются в магнитосферу Земли (область вокруг Земли, в которой преобладает магнитное поле планеты) и проникают в нижние слои атмосферы под действием магнитного поля. линии. По словам исследователей, в мезосфере эти внеземные частицы заряжают местные молекулы газа, создавая потенциально опасные соединения, называемые оксидами азота и оксидами водорода.

Ученые уже знали, что эти оксиды, генерируемые полярным сиянием, могут разъедать озон — бледно-голубой газ, естественным образом присутствующий в атмосфере Земли, — но они никогда не понимали, до какой степени. Итак, в новом исследовании группа международных исследователей изучила одиночное изолированное протонное полярное сияние, появившееся над Землей 22 июня 2015 года. Используя данные Международной космической станции, а также различные другие спутниковые и наземные детекторы электромагнитных волн, команда измерила количество заряженных частиц над полярным сиянием и количество истощенного под ним озона.

Команда обнаружила, что в течение полутора часов после появления полярного сияния прямо под полярным сиянием в озоновом слое мезосферы образовалась дыра почти такой же ширины, как Гранд-Каньон. Это было гораздо большее разрушение озона, чем предсказывала команда в моделировании, однако, добавили они, ожидается, что дыра заживет естественным образом и не вызовет долгосрочного снижения озона в мезосфере.

Люди не должны сталкиваться с повышенным риском повреждения УФ-излучением из-за этой дыры, главным образом потому, что полярное сияние, по-видимому, не повлияло на гораздо более важный озоновый слой в стратосфере Земли (который находится на расстоянии от 9 до 18 миль, или от 14,5 до 29 км). Поверхность Земли). Этот тонкий слой газа отвечает за защиту поверхности планеты от большей части вредного солнечного ультрафиолетового излучения, и его уровень сокращается три года подряд, в основном из-за использования человеком озоноразрушающих химических веществ. (К счастью, долгосрочные тенденции свидетельствуют о том, что этот критический озоновый слой становится здоровее).

Но открытие по-прежнему важно, поскольку считается, что истощение озонового слоя в мезосфере изменяет климат в нижних слоях атмосферы способами, которые ученые не совсем понимают. По мнению авторов исследования, это исследование должно помочь прояснить эти эффекты просачивания.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.