Граница ионосферы Земли оказалась проницаемой

Сотрудники Центра космических полётов Годдарда (США) обнаружили следы шумановских резонансов на большой высоте над поверхностью Земли.

<!--IMG2-->

<!--IMG2-->

Схематическое представление шумановских резонансов (иллюстрация НАСА / Simoes).

Явление резонансного усиления электромагнитных атмосферных шумов было теоретически предсказано германским физиком Винфридом Отто Шуманом в 1952 году. Учёный рассмотрел объёмный резонатор, образованный Землёй и ионосферой, от нижней границы которой отражаются электромагнитные волны, и рассчитал спектр его собственных частот, а также предположил, что основными источниками возбуждения резонансов становятся вертикальные молниевые разряды.

В начале шестидесятых экспериментаторы, ориентируясь на вычисления Шумана, зарегистрировали резонансы по характерным максимумам в энергетических спектрах атмосферных шумов. Наиболее чётко при этом выделялись пики на частотах около 8, 14, 20, 26 и 32 Гц. Дальнейшие измерения позволили установить, что характеристики шумановских резонансов зависят от времени суток, сезона, уровня солнечной активности и некоторых других факторов.

Все эти зависимости были выведены по результатам наблюдений с Земли, а авторы новой работы проводили замеры в космическом пространстве, на высоте в 400–850 км, с помощью спутника C/NOFS. Обработав данные по сверхнизким частотам, предоставленные C/NOFS, американцы нашли чёткие «отпечатки» шумановских резонансов.

Такой результат свидетельствует в пользу моделей ионосферы с проницаемой границей. По мнению учёных, наблюдения резонансов из космоса могут стать основой оригинальной методики дистанционного сбора данных об электрических явлениях в атмосфере Земли и других планет.

«Утечка» энергии из области, ограниченной поверхностью Земли и ионосферой:

https://www.youtube.com/embed/2uY710xqFSg

Зонд C/NOFS (иллюстрация НАСА / Goddard Space Flight Center).


Полная версия отчёта опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Дмитрий Сафин
Подготовлено по материалам НАСА.