Геомагнитните бури, които причиняват полярните сияния - красиви ивици зелена светлина, често видими от полярните райони на Земята - причиняват разрушаване на озоновия слой в мезосферата. Това изчерпване може да има последици за глобалното изменение на климата, така че разбирането на това явление е от съществено значение.

Сега група учени, ръководена от професор Йошизуми Мийоши от Университета Нагоя (Япония), са извършили наблюдение, анализ и са дали по -задълбочено разбиране на това явление. Резултатите от изследването са публикувани в списанието Nature's Scientific Reports.

В магнитосферата на Земята - областта на магнитното поле около Земята - електроните от Слънцето остават уловени. Взаимодействието между електрони и плазмени вълни може да доведе до изтичане на захванати електрони и навлизане в горната атмосфера на Земята (термосфера). Това явление, наречено електронно утаяване, е отговорно за появата на полярното сияние. Последните проучвания обаче показват, че това явление е отговорно и за локалното разрушаване на озоновия слой в мезосферата (под термосферата) и може да окаже известно влияние върху климата ни.

Нещо повече, това разрушаване на озоновия слой в мезосферата може да се случи точно по време на полярното сияние. И въпреки че учените са изследвали електронното утаяване във връзка с полярни сияния (полярни сияния), никой от тях не е успял да установи в достатъчна степен как те причиняват разрушаването на мезосферния озон.

Професор Мийоши и неговият екип се възползваха от възможността да променят тази гледна точка по време на умерена геомагнитна буря над Скандинавския полуостров през 2017 г. Техните наблюдения бяха насочени към „пулсиращи сияния“ (PSA), вид слабо полярно сияние. Наблюденията им станаха възможни благодарение на координираните експерименти с европейския некогерентен разсейващ радар (EISCAT) (на височина от 60 до 120 км, откъдето произхожда PSA), японския космически кораб Arase и мрежа от всестранни камери.

Данните от Arase показаха, че заловените електрони в магнитосферата на Земята имат широк енергиен диапазон. Те също така посочиха наличието на конски вълни в тази област на космоса - вид електромагнитни плазмени вълни. Компютърните симулации показват, че Arace наблюдава плазмени вълни, причиняващи отлагането на тези електрони в широк енергиен диапазон, което е в съответствие с наблюденията на EISCAT в земната термосфера.

Анализът на данните от EISCAT показа, че електроните в широк диапазон от енергии, от няколко keV (keV) до MeV (мегаелектронволт), се утаяват, причинявайки PSA. Тези електрони имат достатъчно енергия, за да проникнат в нашата атмосфера на височина под 100 км, до височина ~ 60 км, където има мезосферен озон. Всъщност компютърните симулации, използващи данни EISCAT, показват, че тези електрони, влизайки в мезосферата, незабавно разрушават локалния озон (с повече от 10%).

Професор Мийоши обяснява: "PSA се срещат почти ежедневно, разпръснати по големи площи и продължават часове. Следователно разрушаването на озоновия слой от тези събития може да бъде значително."

Говорейки за по -голямото значение на тези резултати, професор Мийоши продължава: "Това е само отделно изследване. Необходими са допълнителни статистически проучвания, за да се потвърди колко разрушаване на озона се случва в средната атмосфера поради отлагане на електрони. Влияе на съвременния живот".

Превод от https://earth-chronicles.ru/