Naukowcy widzieli to po raz pierwszy. Kosmiczny huragan nad biegunem północnym

Naukowcy po raz pierwszy zauważyli huragan w górnych warstwach atmosfery Ziemi. Ogromny, szybko poruszający się wir pojawił się wysoko w magnetosferze, gdzie unosił się przez kilka godzin i został zarejestrowany przez satelity. Dzięki zgromadzonym materiałom eksperci mogli potwierdzić istnienie zjawiska.

Zdaniem ekspertów, którzy swoje badania opublikowali niedawno na łamach czasopisma naukowego "Nature Communications", kosmiczne huragany mogą być powszechnym zjawiskiem, chociaż po raz pierwszy udało się je zaobserwować dopiero w 2014 roku.

- Do tej pory nie było pewne, czy w ogóle istnieją huragany plazmy kosmicznej, więc udowodnienie tego za pomocą tak efektownej obserwacji jest niewiarygodne - powiedział fizyk środowiska kosmicznego Mike Lockwood z University of Reading w Wielkiej Brytanii.

Huragany w niższych warstwach atmosfery są dobrze znane badaczom i występują dość często. Towarzyszą im silne, niszczycielskie wiatry i ulewne deszcze. Nie dziwą też huragany pojawiające się na Jowiszu czy Saturnie, które są uznawane za niezwykle burzliwe planety, tak samo jak tornada plazmowe wirujące głęboko w atmosferze Słońca.

Kosmiczny huragan w górnych warstwach atmosfery Ziemi udało się jednak zaobserwować po raz pierwszy w historii. Naukowcy zauważyli jednak, że nie różni się on niczym od huraganów występujących w niższych warstw atmosfery.

Huragan w magnetosferze wykryto 20 sierpnia 2014 roku przy użyciu satelitów. Naukowcy z Uniwersytet Shandong w Chinach przeprowadzili jego analizę i ustalili, że pojawił się nad biegunem północnym, rozciągając się do średnicy 1000 kilometrów. Osiągał wysokość od 110 do 860 kilometrów i składał się z plazmy z wieloma ramionami spiralnymi, wirującymi w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara z prędkością do 2100 metrów na sekundę. Jego centrum było praktycznie nieruchome, tak jak ma to miejsce w przypadku huraganów na niższych wysokościach.

Eksperci zauważyli jedną wyjątkową różnicę w przypadku kosmicznego huraganu. Efektem jego wystąpienia było uwolnienie deszczu elektronów do jonosfery. To przyczyniło się do powstania ogromnej zorzy polarnej w kształcie cyklonu poniżej huraganu. Wszystko trwało blisko osiem godzin. Naukowców zastanowiło jednak to, że w trakcie huraganu nie powstawały głośne dźwięki. Postanowili to sprawdzić, wykorzystując w tym celu modelowanie. 

- Burze tropikalne wiążą się z ogromnymi ilościami energii, a te kosmiczne huragany muszą być tworzone przez niezwykle duży i szybki transfer energii słonecznej wiatru i naładowanych cząstek do górnych warstw atmosfery Ziemi - wyjaśnił Lockwood.

Wiadomo, że ponowne łączenie linii pola magnetycznego może przenosić energię wiatru słonecznego do magnetosfery i jonosfery, więc zespół modelował ten proces. Badacze zauważyli, że ponowne połączenie międzyplanetarnego pola magnetycznego może wytworzyć cechy zaobserwowane w kosmicznym huraganie, nawet gdy siła wiatru słonecznego jest niska. To może odgrywać kluczową rolę, ponieważ taki wiatr pozwala na bardziej wydajne łączenie pola magnetycznego. Oznacza to również, że takie huragany mogą pojawiać się często.

- Plazma i pola magnetyczne w atmosferze planet istnieją w całym wszechświecie, więc odkrycia sugerują, że kosmiczne huragany kosmiczne powinny być zjawiskiem powszechnym - powiedział Lockwood.