Исследователи пришли к выводу, что мощнейшие геомагнитные бури способны воздействовать на нашу планету вдвое сильнее, чем предполагалось ранее. Ранее ученые полагали, что у магнитосферы Земли существует некий предел насыщения: якобы после определенного уровня интенсивность солнечного ветра перестает пропорционально увеличивать электрические токи вблизи поверхности планеты. Новое исследование опровергает наличие этого «потолка».
Для анализа специалисты использовали данные космического аппарата Wind, собранные за период с 1995 по 2019 год. Показания прибора, который находится в точке Лагранжа L1 (примерно в 230 земных радиусах от планеты), сопоставлялись с результатами измерений наземных магнитометров. Основная трудность заключалась в том, что по пути к магнитосфере поток плазмы видоизменяется, из-за чего погрешности в прогнозировании времени прибытия и силы магнитного поля достигают 30% и более.
Созданная исследователями компьютерная модель впервые учла эти систематические искажения. Оказалось, что иллюзия «насыщения» была следствием накопленных ошибок при статистической обработке данных. Если не учитывать статистические погрешности, связь между мощностью солнечного ветра и силой магнитной бури на Земле выглядит строго линейной. Однако при добавлении в модель имитации погрешностей методом Монте-Карло зависимость искусственно искривлялась, создавая видимость того, что магнитосфера перестает реагировать на дальнейшее усиление солнечного ветра.
После корректировки алгоритмов стало ясно, что зависимость между солнечной активностью и состоянием земной магнитосферы остается линейной как минимум до уровня 15 мВ/м. При значении 25 мВ/м геомагнитный шторм может оказаться вдвое мощнее, чем прогнозировалось старыми методами. Это несет серьезные риски для спутниковых группировок, систем навигации, радиосвязи и наземных энергетических сетей. На данный момент текущие наблюдения не позволяют обнаружить предельный порог реакции магнитосферы. Недооценка реальной силы геомагнитных бурь ставит под угрозу надежность глобальной инфраструктуры, к чему человечество пока не готово.
