Wyniki nowych obserwacji NASA ujawniły, że warstwa zewnętrznej atmosfery Ziemi zachowuje się jak zasłona termiczna absorbująca energię burz słonecznych, a tym samym ograniczająca ich wpływ na podgrzewanie jej dolnej części. Jak się jednak okazało, słono płacimy za taką ochronę.

Przed niszczącym wpływem wiatru słonecznego chroni nas rzadka warstwa zewnętrzna jonosfery rozciągająca się od 300 do 1000 km nad Ziemią. Uderzający w nią strumień wysoko naładowanych cząstek ze Słońca zwiększa energię składników jonosfery. Tarcza działa w prosty sposób – cząstki o dużej energii są po prostu wyrzucane w przestrzeń kosmiczną. Dzięki temu powierzchnia Ziemi nie jest bezpośrednio narażona na niszczący wpływ słonecznego wiatru, wiejącego ze średnią prędkością 400 km/s.

Tu pojawia się cena, jaką płacimy za ochronę. Naładowane cząstki są wychwytywane przez magnetosferę Ziemi i są w niej zatrzymywane. Zaczynają z olbrzymimi prędkościami krążyć wokół niej, aby ostatecznie utworzyć obłok plazmy spowijający naszą planetę. Mocno wydłużone po stronie nocnej ziemskie pole magnetyczne działa jak naciągana proca – gdy napięcie jest zbyt duże, cząstki są wyrzucane z powrotem w kierunku Ziemi.

Kolorem zielonym zaznaczone są wyrzucone z ziemskiej jonosfery jony tlenu. Są one przechwytywane przez magnetosferę i ostatecznie okrążają Ziemię jako obłok plazmy o temperaturze miliarda stopni – kolor czerwony.

Plazma wiatru słonecznego składa się z naładowanych cząstek, generujących prąd o natężeniu wielu milionów amperów. Spływa on wzdłuż linii pola magnetycznego na Ziemię w okolicach rejonów polarnych, pompując biliony watów mocy. Obserwujemy to jako zorze polarne.

W jaki sposób tarcza nam szkodzi? Cząstki plazmy mogą zakłócić pracę satelitów lub nawet je uszkodzić.

Obserwacje zostały wykonane przy użyciu satelity IMAGE (Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration) i jej instrumentów: kamer Low Energy Neutral Atom i High Energy Neutral Atom.

Autor

Wojtek Rutkowski