Земная термосфера нагревается из-за солнечной активности

Серия геомагнитных бурь в 2023 году накачала тераватты энергии в верхние слои атмосферы Земли, помогая поднять ее температуру и высоту до 20-летнего максимума. Это вызывает беспокойство, поскольку количество активных спутников на Земле утроилось с тех пор, как SpaceX начала запускать Starlinks в 2019 году. Растущее созвездие из 4100 Starlinks теперь предоставляет интернет-услуги большему количеству более миллиона клиентов. 

Что такое термосфера и почему она нагревается?

Термосфера - это самый верхний слой атмосферы Земли, который начинается на высоте около 80 км и продолжается до высоты около 600 км. Она исключительно чувствительна к солнечной активности, легко поглощая энергию солнечных вспышек и геомагнитных бурь. Солнечная активность нагревает верхнюю часть атмосферы, и дополнительное тепло не влияет на погоду или климат на поверхности Земли, но это имеет большое значение для спутников на низкой околоземной орбите.

Ежедневный индекс термосферного климата НАСА отслеживает тепловую энергию в верхних слоях атмосферы Земли. Пока солнечный цикл 25 намного опережает солнечный цикл 24. 

Какие проблемы это может вызвать для спутников?

Термосфера, нагретая геомагнитными бурями, теперь касается спутников на околоземной орбите и тянет их вниз. Это может привести к смещению позиций спутников на многие десятки километров, увеличив риск столкновений и заставив некоторые из самых низких спутников уйти с орбиты. Растущее созвездие из 4100 Starlinks теперь предоставляет интернет-услуги большему количеству более миллиона клиентов, и экстремальная геомагнитная буря, подобная Хеллоуинским бурям 2003 года, может вызвать серьезные проблемы.

Какие данные есть о нагреве термосферы?

Мартин Млинчак из НАСА в Лэнгли в течение 20 лет использует прибор SABRE на спутнике НАСА TIMED для мониторинга инфракрасного излучения «термосферы», самого верхнего слоя атмосферы. Он говорит, что сейчас мы наблюдаем одни из самых высоких показателей за всю 21,5-летнюю историю миссии. В 2023 календарном году произошло пять значительных геомагнитных бурь, которые привели к заметному увеличению количества инфракрасного излучения (тепла) в термосфере Земли. 

Какие последствия может иметь продолжающееся потепление термосферы?

Если нынешние тенденции сохранятся, термосфера потеплеет еще больше в 2023 и 2024 годах. Это может вызвать серьезные проблемы для спутников на низкой околоземной орбите, особенно для группировки спутников из 4100 Starlinks.