by Termosféra Země nedávno dosáhla téměř 20letého teplotního vrcholu poté, co absorbovala energii z geomagnetických bouří, které letos zasáhly Zemi. Teplota ve druhé nejvyšší vrstvě atmosféry bude v příštích několika letech pravděpodobně dále stoupat, protože sluneční aktivita zesílí, což by mohlo mít dopad na satelity obíhající Zemi, varují odborníci.
Termosféra se podle NASA rozprostírá od horní části mezosféry, asi 85 kilometrů nad zemí, ke spodní části exosféry, která začíná asi 600 km nad zemí. Za exosférou je vesmír.
Již více než 21 let měří NASA teplotu termosféry prostřednictvím infračerveného záření emitovaného molekulami oxidu uhličitého a oxidu dusnatého. Vědci převádějí data shromážděná satelitem NASA pro termosféru, ionosféru, mezosféru, energetiku a dynamiku (TIMED) do termosférického klimatického indexu (TCI), který se měří v terawattech nebo TW. (1 TW se rovná 1 000 miliardám wattů.)
Hodnota TCI, která vyvrcholila 10. března, vyvrcholila na 0,24 TW, řekl pro Live Science Martin Mlynczak, vedoucí výzkumník mise TIMED v Langley Research Center NASA ve Virginii a tvůrce TCI. Naposledy byl TCI takto vysoký 28. prosince 2003. (Údaje o teplotních špičkách byly odeslány do časopisu, ale dosud nebyly přezkoumány.)
PŘÍBUZNÝ: Atmosféra Země: Fakta o ochranném krytu naší planety
Teplotní špička byla způsobena třemi geomagnetickými bouřemi v lednu a únoru – hlavními poruchami v magnetickém poli Země, které jsou vyvolány rychle se pohybujícími kusy magnetizované plazmy, známými jako výrony koronální hmoty (CME), a méně často proudy vysoce nabitých částice. , známý jako sluneční vítr, který oba chrlí slunce.
„Tyto ‚bouře‘ ukládají svou energii v termosféře a způsobují její zahřívání,“ řekl Mlynczak. “Zvýšené zahřívání vede ke zvýšeným úrovním infračervené emise oxidu dusnatého a oxidu uhličitého v termosféře.” Normálně infračervené emise po bouři ochlazují termosféru, dodal, ale když bouře následují jedna po druhé, teplota zůstává vysoká.
Od vrcholu zasáhly naši planetu nejméně dvě další geomagnetické bouře – jedna 24. března, což byla nejsilnější sluneční bouře, která zasáhla Zemi za více než šest let, a další stejně silná bouře 24. dubna. Hodnoty TCI po bouřkách zůstaly zvýšené, ale zatím nepřekonaly březnový vrchol, řekl Mlynczak.
Geomagnetické bouře jsou častější a intenzivnější během slunečního maxima, což je součást zhruba 11letého slunečního cyklu, kdy je Slunce nejaktivnější a je pokryto tmavými slunečními skvrnami a plazmovými smyčkami, které chrlí CME a vítr.
V důsledku toho také zemská termosféra sleduje zhruba 11letý cyklus, řekl Mlynczak. Vládní vědci NASA a NOAA předpověděli, že další sluneční maximum nastane v roce 2025, což znamená, že trend oteplování bude pravděpodobně pokračovat v příštích několika letech.
Změny v termosféře mohou představovat problémy pro satelity na nízké oběžné dráze Země, které jsou umístěny kolem horní hranice termosféry, řekl Mlynczak.
“Termosféra se rozšiřuje, jak se otepluje,” řekl Mlynczak, což způsobuje “zvýšený aerodynamický odpor na všech satelitech a na vesmírném odpadu.” Tento zvýšený odpor může přivést satelity blíže k Zemi, řekl, což by mohlo způsobit havárii nebo úplný pád satelitů na oběžné dráze, jako to udělaly satelity SpaceX Starlink v únoru 2022 po geomagnetické bouři.
Satelitní operátoři se mohou těmto problémům vyhnout tím, že v případě potřeby umístí svou kosmickou loď na vyšší oběžnou dráhu, ale nepředvídatelnost vesmírného počasí ztěžuje zjištění, kdy jsou tyto manévry potřeba, dokud není často příliš pozdě.
Související příběhy:
— Plánovaná mise NASA do „ignorosféry“ by mohla zlepšit předpověď počasí ve vesmíru
— Díry ve sluneční atmosféře mohou pomoci předpovídat vesmírné počasí na Zemi
— Sluneční aktivita by mohla vyvrcholit o 1 rok dříve, než se očekávalo. Zde je to, co to pro nás znamená
Sluneční maximum by také mohlo dorazit dříve, než se očekávalo. Nedávná studie publikovaná 30. ledna v časopise Frontiers in Astronomy and Space Sciences naznačuje, že vrchol sluneční aktivity by mohl dorazit již koncem roku 2023 a být silnější, než se původně předpokládalo. Pokud k tomuto scénáři dojde, riziko katastrofy satelitu se dále zvyšuje.
V delším časovém horizontu však teploty v termosféře klesají, protože přebytek CO2 v termosféře v důsledku změny klimatu zvyšuje infračervené emise do vesmíru, uvádí studie z 8. května publikovaná v časopise Earth.Atmospheric and Planetary Sciences.
Původně publikováno na LiveScience.com.
