Свечение Земли даст возможность увидеть волны космической погоды

В следующем месяце НАСА разместит новое оборудование на Международной космической станции (МКС). Оно будет изучать явление, известное как свечение воздуха на Земле, на предмет признаков вызванных погодой волн, которые могут достигать мезопаузы в атмосфере и нарушать спутниковую связь.

Миссия космического агентства, известная как «Эксперимент по атмосферным волнам» (AWE), является наиболее полной на данный момент задачей по изучению того, как атмосферные гравитационные волны (AGW) достигают внешних границ нашей атмосферы.

AGW могут быть вызваны суровыми погодными явлениями в нижних слоях атмосферы, такими как ураганы, торнадо или сильные грозы. Когда это происходит, воздух с высокой плотностью может подняться в атмосфере на экстремальные высоты, прежде чем опуститься обратно.

Результатом этой модели могут стать отчетливые облачные образования в верхней части воздушной волны, как показано на изображении ниже.

Но AWG не просто формируют интересные узоры облаков, они могут продолжать двигаться вверх, вплоть до мезопаузы, самого холодного слоя нашей атмосферы, расположенного на высоте 80–90 км. Там они определяют космическую погоду, которая потенциально может нарушить связь с чувствительным оборудованием.

«Это первый случай, когда AGW, особенно мелкомасштабные, будут измеряться во всем мире в мезопаузе, воротах в космос», — сказал Майкл Тейлор, профессор физики Университета штата Юта и главный исследователь миссии. «Что еще более важно, мы впервые сможем количественно оценить влияние AGW на космическую погоду».

Чтобы отслеживать волны, AWE будет использовать четыре идентичных телескопа для изучения так называемого «свечения воздуха» Земли — полосы света, обнаруживаемой в основном на высоте 50–300 км над поверхностью Земли.

Свечение воздуха вызвано тем, что молекулы и атомы воздуха избирательно поглощают рентгеновские и ультрафиолетовые лучи Солнца.

AWE будет отслеживать инфракрасный свет в свечении воздуха, когда AGW проходят через него на расстоянии около 87 км на высоте. Получив лучшее понимание того, как они перемещаются и влияют на космическую погоду, миссия может привести к созданию спутников, невосприимчивых к их влиянию.

«AWE сможет видеть волны в более мелком горизонтальном масштабе, чем то, что спутники обычно могут видеть на этих высотах, и это отчасти делает миссию уникальной», — сказала Рут Либерман, научный сотрудник миссии AWE в Центре космических полетов имени Годдарда, НАСА.

Миссия AWE будет запущена 6 ноября.