САН-ФРАНЦИСКО – Северное сияние является всего одним проявлением магнитного и электрического безумства, зажженного в верхних слоях атмосферы Земли солнечными бурями; большинство тех интенсивных потоков должно было всегда оставаться невидимым. Но теперь, исследователи создали способ нанести на карту электроэнергию, текущую через ионосферу планеты. Метод, описанный здесь 15 декабря на встрече Американского геофизического союза (AGU), полагается на дорогостоящую сеть спутников связи.Магнитное поле земли создает каверну формы кометы в солнечном ветре, постоянном потоке заряженных частиц от солнца.
Изменения в интенсивности ветра колыхают этот обширный пузырь «как носок ветра», говорит атмосферный физик Брайан Андерсон из Университета Джонса Хопкинса Прикладная Лаборатория Физики в Лавре, Мэриленд. Те скачки генерируют 200 000-вольтовые потоки в ионосфере, окружающей Землю; большая часть той энергии направляет к северным и южным полюсам. Вычислять, насколько скачки напряжения через эти схемы, исследователи должны измерить и электрические и магнитные поля далеко наверху.
Сеть дюжины ионосферных радаров отслеживает электрические поля по полюсам, но ничто не могло измерить магнитные поля в высоких широтах.Раствор прибыл из сети Iridium, совокупности за $5 миллиардов 72 спутников, предоставивших глобальную телефонную связь клиентам Motorola.
Сеть не привлекла достаточно пользователей, и производящую фирму – Iridium LLC – объявленный банкротством. На прошлой неделе новая компания, названная Iridium Satellite LLC, восстановила сеть в течение по крайней мере двух лет с контрактом за $72 миллиона от Министерства обороны. Это – хорошие новости для Андерсона и его коллеги Колина Уотерса из университета Ньюкасла в Австралии, выяснившего, как использовать Иридиевые данные для картографирования полярных магнитных полей.
Каждый спутниковые орбиты от полюса полюсу в высоте 780 километров и несут магнитометр, обнаруживающий силу магнитного поля. Когда Андерсон и Уотерс объединили те чтения с радарными данными, они могли картировать карты электроэнергии, текущей в и из ионосферы. Типичные уровни энергии составляют 40 миллиардов ватт, несмотря на то, что они мерцают дико в зависимости от настроения солнца.
Много энергии сосредотачивается в «местах скопления радионуклидов», быстро изменяющихся с часа до часа. Более быстрая передача данных позволяла бы новые карты энергии каждые 10 минут или так, Андерсон говорит, возможно приводя к системе для предупреждения электрических утилит и спутниковых операторов о приближении к местам скопления радионуклидов.
«Это демонстрирует выполнимость обнаружения величин и мест электрических потоков на глобальной основе», говорит Роберт Робинсон, директор программы магнитосферной физики в Национальном научном фонде. «Мы очень довольны этим умным и инновационным использованием Иридиевой спутниковой системы».