Наблюдение взрыва GRB 221009A, космического явления беспрецедентной интенсивности, выявило его значительное влияние на ионосферу Земли. Это свидетельствует о значительном взаимодействии далеких космических явлений с нашей атмосферой.
В октябре 2022 года в миллиардах световых лет от Земли произошел космический взрыв исключительной силы, получивший название GRB 221009A. Это событие, возникшее в результате образования черной дыры, было настолько сильным, что нарушило атмосферу Земли.
Это открытие, подробно описанное недавно в журнале Nature Communications, подтверждает предположение о взаимодействии далеких космических явлений с нашей планетарной средой.
Возмущение ионосферы: беспрецедентное явление
Вспышка гамма-излучения GRB 221009A, произошедшая в октябре 2022 года, была удивительно мощной и достигла максимума в 18 тераэлектронвольт. Эта феноменальная энергия вызвала значительные вариации электрического поля ионосферы Земли — атмосферного слоя, расположенного на высоте около 500 км над поверхностью Земли. В частности, ученые наблюдали изменения в нижней ионосфере на высотах от 60 до 100 км.
Кривая блеска по наблюдениям спутника INTEGRAL, выявляющая гамма-всплеск.
Кроме того, исследовательская группа под руководством астрофизика Мирко Пирсанти продемонстрировала, что воздействие GRB 221009A выходит за пределы нижней ионосферы и затрагивает также верхнюю ионосферу. Это наблюдение особенно важно, поскольку оно иллюстрирует широкое влияние гамма-излучения, которое обычно безвредно.
Светящиеся отголоски гамма-всплеска, возникшие в результате прохождения света через толстый слой пыли по мере его движения к нам, создают эффект расширяющегося круга.
Хотя гамма-излучение является обычным компонентом энергичных космических явлений, его способность воздействовать на верхнюю ионосферу свидетельствует о более сложном и обширном взаимодействии между далекими космическими явлениями и окружающей средой Земли.
Гамма-излучение: далекая, но реальная опасность
Гамма-лучи представляют собой наиболее энергичную часть электромагнитного спектра. Они генерируются в результате чрезвычайно энергичных космических событий. На Земле эти лучи обычно поглощаются различными слоями атмосферы.
Ярким примером такого взаимодействия является воздействие взрыва GRB 221009A на ионосферу Земли. Хотя этот взрыв произошел на невероятно большом расстоянии от Земли, его воздействие на ионосферу оказалось достаточно мощным, чтобы сравнить его с солнечными вспышками — явлениями, которые находятся гораздо ближе к нашей планете. GRB 221009A сияет среди звезд.
Это сравнение подчеркивает не только исключительную силу взрыва GRB 221009A, но и его способность оказывать существенное влияние на атмосферу Земли. Действительно, солнечные вспышки известны своей способностью нарушать ионосферу, оказывая влияние на такие аспекты, как радиосвязь и навигационные системы. Это открытие предлагает новые подходы к изучению взаимодействия между далекими космическими явлениями и динамикой атмосферы, подчеркивая важность мониторинга этих явлений для лучшего понимания и прогнозирования их влияния на окружающую среду.
Каковы последствия для наших теоретических моделей?
Однако влияние гамма-всплесков на ионосферу в целом не изучалось, поэтому Пирсанти и его коллеги задались целью измерить их воздействие на верхнюю поверхность слоя. Для этого они использовали спутниковые данные и впервые смогли обнаружить и измерить вариации электромагнитного поля на больших высотах над ионосферой. В действительности эффект был колоссальным, хотя сам гамма-всплеск длился всего около 7 минут. Однако зафиксированное воздействие на ионосферу продолжалось около 10 часов. По мнению исследователей, знание этого факта может помочь лучше понять и смоделировать влияние далеких взрывов на атмосферу Земли, а также предсказать, что может произойти, если взрыв произойдет поблизости.
Данные, собранные группой Пирсанти, позволят разработать более точные модели земной атмосферы и ее взаимодействия с космическими явлениями, такими как солнечные вспышки. В контексте данного взрыва (GRB 221009A) даже временное разрушение озонового слоя может иметь последствия для здоровья людей и экосистем из-за повышенного воздействия вредного ультрафиолетового излучения. Таким образом, данное исследование является шагом вперед в изучении этих космических взаимодействий. Оно подчеркивает необходимость непрерывного мониторинга космического пространства для обнаружения и анализа этих явлений. Такой мониторинг необходим не только для научных исследований, но и для защиты наземной и космической инфраструктуры.
