Сезон ураганов обрел нового соперника, и бушует он над полюсами Земли.
Представьте себе космический ураган. Как и его земные аналоги, он вращается гигантскими спиралями и имеет спокойный «глаз» в центре. Но вместо облаков и дождя эти электромагнитные бури состоят из плазмы — заряженных частиц, движущихся под воздействием магнитного поля Земли.

Новое исследование показало, что космические ураганы способны имитировать эффекты геомагнитных бурь, нарушая магнитное поле планеты и искажая GPS-сигналы даже в периоды, когда космическая погода кажется спокойной.

Ученые проанализировали данные спутников и наземных станций, собранные во время первого зафиксированного космического урагана в 2014 году. Оказалось, что этот незаметный вихрь был активной электродинамической структурой, способной вызывать реальные и потенциально опасные последствия.

«Космический ураган сформировался в условиях крайне низкой солнечной активности», — пояснил ведущий автор исследования Шэн Лу из Китайского университета Шаньдун.

Ураган 2014 года был обнаружен на снимках спутников DMSP (Программа метеорологических спутников Минобороны США). Огромная спираль с центром над магнитным Северным полюсом, изогнутыми «рукавами» и темным «глазом» светилась слабым авроральным свечением.

Но это было не обычное полярное сияние.

Два спутника — DMSP F17 и Swarm B Европейского космического агентства — пролетели сквозь бурю с разницей в несколько минут. Собранные данные выявили активную вихревую систему в ионосфере Земли с быстрыми потоками плазмы, сдвигами плотности и восходящими электрическими токами — словно электромагнитный «двигатель» земного урагана.

Когда ученые подключили информацию канадской сети CHAIN, открылись новые детали. Внешние области урагана вызывали фазовую сцинтилляцию в GPS-сигналах — мерцание из-за турбулентности плазмы. Для спутника PRN 11 индекс сцинтилляции достиг 0.81, что достаточно для серьезных погрешностей в навигации.

Наземные магнитометры в Гренландии зафиксировали резкие изменения магнитного поля до 400 нанотесла — значения, характерные для слабых геомагнитных бурь. «Эти возмущения сопоставимы с теми, что наблюдаются во время геомагнитных штормов», — отметили авторы.

Скрытая угроза: Почему их не замечали раньше?

Главная особенность космических ураганов — способность формироваться в аномально спокойных условиях. Обычно геомагнитные бури возникают при южном направлении межпланетного магнитного поля (ММП), которое «открывает» магнитосферу для солнечного ветра. Однако в 2014 году ММП было направлено на север, что обычно блокирует такие процессы.

«Прогнозистам на заметку: не все бури исходят от Солнца», — предупредили исследователи.

Ученые предполагают, что энергия солнечного ветра проникает через «лепестки» магнитосферы на задней стороне Земли, запуская циклонические плазменные потоки над полюсами. Этот механизм, названный лопастным пересоединением, создает автономные ураганы, незаметные для традиционных индикаторов космической погоды.

Какие последствия это несет?

Рост зависимости человечества от спутниковой навигации, авиации и связи делает изучение космических ураганов критически важным. Их способность нарушать радиосигналы и магнитное поле в высоких широтах требует разработки новых методов мониторинга.

Уже сейчас предлагается дополнить спутниковые сети полярными обсерваториями и алгоритмами для раннего обнаружения «скрытых» бурь. В будущем это поможет защитить авиарейсы через Арктику, работу GPS и даже спутники на низкой орбите.

Исследование также ставит вопрос о частоте таких событий. «Если космические ураганы возникают при минимальной солнечной активности, их может быть гораздо больше, чем мы думаем», — заключают авторы.

В 2026 году ESA планирует запуск миссии «Vortex», направленной на изучение плазменных аномалий над полюсами. Новые данные помогут создать первую динамическую модель космических ураганов и интегрировать их прогнозирование в системы предупреждения.