Самый яркий гамма-всплеск затронул верхние слои ионосферы Земли
Большой взрыв

Самый яркий гамма-всплеск затронул верхние слои ионосферы Земли

15 ноября 2023 года, 11:56

Ярчайший гамма-всплеск GRB 221009A был зафиксирован год назад, но только сейчас стало известно, к каким последствиям на Земле он привел. Группа итальянских ученых выяснила, что вспышка впервые вызвала значительные «колебания» в верхних слоях ионосферы нашей планеты.

Гамма-всплески — это выброс энергии, который происходит из-за взрывающихся звезд, или сверхновых, либо в результате столкновения двух сверхплотных нейтронных звезд. Международная лаборатория астрофизики гамма-излучения Integral была основана ЕКА в 2002 году и с тех пор почти каждый день обнаруживает гамма-всплески. Однако GRB 221009A, зафиксированный в 2022 году, был не совсем обычным. 

Новое исследование итальянских ученых показало, что семиминутный гамма-всплеск GRB 221009A, который сохранял свою яркость в течение 10 часов, предположительно, привел к «колебаниям» в атмосфере Земли в верхних слоях ионосферы нашей планеты. Если предположение подтвердится, то это будет первое зафиксированное последствие гамма-всплеска в этом регионе, отмечают ученые. По статистике, гамма-всплеск такой силы достигает Земли только один раз в 10 000 лет.

В течение 800 секунд воздействия гамма-лучей вспышка выделила достаточно энергии, чтобы активировать детекторы молний в Индии. Кроме того, приборы в Германии зафиксировали признаки того, что ионосфера Земли на несколько часов была нарушена взрывом. Такое экстремальное количество энергии натолкнуло ученых на идею изучить влияние взрыва на ионосферу Земли.

В прошлом были замечены гамма-всплески, воздействующие на нижнюю часть ионосферы ночью, но никогда ранее эффект не распространялся на ее верхнюю часть. В связи с этим исследователи предполагают, что к тому времени, когда взрыв от гамма-всплеска достиг Земли, он уже был недостаточно мощным, чтобы вызвать изменение проводимости ионосферы, которое привело бы к изменению электрического поля. В этот же раз все было иначе — впервые в истории наблюдалось сильное изменение электрического поля в верхней части ионосферы.

Зафиксированный в прошлом году гамма-всплеск произошел в галактике, удаленной от Земли почти на два миллиарда световых лет — следовательно, два миллиарда лет назад, — но у него все еще было достаточно энергии, чтобы повлиять на Землю. «Примечательно, что это возмущение затронуло самые нижние слои ионосферы Земли, расположенные всего в десятках километров над поверхностью нашей планеты, оставив отпечаток, сравнимый с отпечатком крупной солнечной вспышки», — говорит Лора Хейс из ЕКА. Это проявилось в виде увеличения ионизации в нижней части ионосферы, что было обнаружено в радиосигналах очень низкой частоты, которые отражаются между землей и нижней ионосферой Земли. «По сути, мы можем сказать, что ионосфера "переместилась" на меньшие высоты, и мы обнаружили это по тому, как радиоволны отражаются от ионосферы», — добавила Хейс. 

Это подтверждает теорию о том, что взрыв сверхновой в Млечном Пути может иметь гораздо более серьезные последствия для Земли. В худшем случае взрыв повлияет не только на ионосферу, но и может повредить озоновый слой, позволив опасному ультрафиолетовому излучению Солнца достичь поверхности нашей планеты. Предполагается, что такой эффект может стать возможной причиной массовых вымираний, которые, как известно, происходили на Земле в прошлом. Но чтобы подтвердить или опровергнуть эту идею, ученым понадобится гораздо больше данных. Для этого они планируют изучить массив информации, полученный китайско-итальянским космическим спутником CSES.