Ученые из России провели уникальное наблюдение свойств атмосферы

Радиофизики ННГУ имени Лобачевского вместе с коллегами из ИСЗФ СО РАН и Казанского федерального университета зафиксировали крайне редкое явление, которое поможет лучше понять поведение ионосферы под действием мощных радиоволн. Результаты опубликованы в Sensors.

В ионосфере выделяют регулярные слои D, E и F, но на высотах около 100 километров может внезапно появляться спорадический E-слой (Es) с концентрацией заряженных частиц в 3–10 раз выше обычной. С 1970-х физики изучают искусственные возмущения ионосферы с помощью «нагревных» стендов; таких установок в мире всего три — EISCAT в Норвегии, HAARP на Аляске и принадлежащий ННГУ стенд СУРА под Васильсурском в Нижегородской области.

Одно из наблюдаемых явлений — свечение на высотах F-слоя в красной, зелёной и синей линиях, которое иногда называют искусственным полярным сиянием. В эксперименте 5 августа 2024 года с 22:30 до 23:40 на высотах 105–110 километров возник исключительно мощный и плотный Es, полностью экранировавший проникновение радиоволн в F-область. Концентрация электронов в нём была примерно на порядок выше, чем в окружающем E-слое.

В это время яркость свечения в зелёной линии выросла в 5–50 раз по сравнению со свечением в F-слое и примерно в десять раз — по сравнению с прежними экспериментами, а в синей линии — примерно вдвое. Такую яркость искусственного оптического свечения зафиксировали впервые.

По словам профессора Савелия Грача, цель эксперимента — изучить закономерности возникновения свечения ионосферы под действием радиоволн. Причина энергичных электронов, вызывающих свечение на высотах 250–300 километров, объясняется их ускорением плазменными волнами, а вот природа экстремально интенсивного свечения в слое Es пока неясна.

Появление столь интенсивных Es профессор называет уникальным и, по-видимому, возможным только вблизи максимума солнечной активности. Полученные данные расширяют представления о взаимодействии радиоволн с ионосферной плазмой и формировании искусственных оптических явлений, создавая основу для новых методов диагностики ионосферы. В дальнейшем учёные планируют новые эксперименты и теоретические исследования этого аномального эффекта.

Напомним, что ранее астрономы ИКИ РАН фиксировали аномально быстрое падение солнечной активности, что позволяло прогнозировать наступление солнечного минимума раньше срока, однако теперь на обращенной от Земли стороне светила произошла серия мощных выбросов плазмы. Подробнее об этом читайте в материале Общественной службы новостей.