Исчезнувший сигнал: как солнечная активность заглушила радиоголос Земли
Исследователи из НИУ ВШЭ и ИКИ РАН проанализировали данные спутника ERG (Arase) за семь лет и впервые подробно описали новое радиоизлучение Земли — гектометровый континуум, открытый в 2017 году. Выяснилось, что это излучение возникает спустя несколько часов после заката и исчезает через 1–3 часа после восхода Солнца. Чаще всего его фиксировали в летние месяцы, реже — весной и осенью. Однако к середине 2022 года, когда Солнце вошло в фазу повышенной активности, излучение полностью исчезло, но ученые предполагают, что сигнал может вернуться. Исследование опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Земля постоянно излучает радиоволны — естественные электромагнитные сигналы, возникающие в околоземном пространстве. Их анализ помогает понять, как Солнце воздействует на магнитосферу — область вокруг Земли, где магнитное поле защищает ее от внешнего воздействия.
Внутри этой области формируются разные типы радиоизлучений, и одно из них — гектометровый континуум (ГМК). Это слабое естественное излучение в диапазоне 600–1700 килогерц, что значительно ниже частот вещания обычных радиостанций. Источники излучения находятся сравнительно близко к планете — на высоте около одного-двух земных радиусов, где магнитное поле все еще управляет движением заряженных частиц. На Земле такие волны не уловить: плотные слои ионосферы полностью их поглощают, поэтому наблюдать ГМК можно только с помощью космических аппаратов. В связи с этим гектометровый континуум открыли сравнительно недавно, в 2017 году, благодаря японскому спутнику ERG (Arase). С того времени сигнал фиксировали эпизодически, и полной картины его поведения не было.
Чтобы описать свойства ГМК и объяснить механизм его возникновения, исследователи ИКИ РАН и факультета физики НИУ ВШЭ собрали все доступные данные со спутника и проследили, как изменяется это излучение во времени. Для этого они проанализировали около тысячи эпизодов регистрации ГМК за 2017–2023 годы.
Результаты показали, что появление сигнала связано с процессами в околоземной плазме — области, заполненной заряженными частицами, которые движутся под действием магнитного поля Земли и солнечного ветра. По мнению авторов, гектометровый континуум возникает из-за двойного плазменного резонанса — явления, при котором в плазме совпадают два типа колебаний: собственные колебания плазмы и вращение электронов вокруг линий магнитного поля Земли. Такое совпадение создает неустойчивость, из-за которой плазма излучает радиоволны. Для этого нужны особые условия — определенная плотность плазмы и наличие горячих электронов с высокой энергией.
Выяснилось, что излучение существует только ночью и исчезает через 1–3 часа после восхода Солнца. Ученые объясняют это тем, что утреннее излучение Солнца увеличивает плотность плазмы и разрушает условия, необходимые для генерации радиоволн. После заката сигнал тоже возникает не сразу, а спустя несколько часов, когда ионосфера успевает остыть и восстановить нужные параметры для возбуждения ГМК.
Кроме суточного цикла, у излучения есть и сезонные особенности: оно чаще регистрировалось летом, реже — осенью и весной. С середины 2022 года сигнал исчез. Ученые связывают это с переходом Солнца в более активную фазу: в эти месяцы на его поверхности стало больше пятен, усилилось радиоизлучение на длине волны 10,7 см и вырос уровень ультрафиолета. Из-за этого изменилась структура плазмы, и условия для генерации континуума исчезли.
Александр Чернышов
«Интересно, что, в отличие от других радиосигналов, которые во время всплесков солнечной активности усиливаются, например аврорального километрового радиоизлучения, связанного с полярными сияниями, гектометровый континуум, наоборот, затихает. Поэтому мы предполагаем, что он может появиться вновь через несколько лет, когда солнечная активность снизится», — комментирует доцент базовой кафедры физики космоса ИКИ РАН Александр Чернышов.
Исследование помогает не только лучше понять магнитосферу Земли, но и потенциально проверить, могут ли подобные радиоизлучения возникать у экзопланет. Это может указывать на наличие у планеты собственного магнитного поля — важного условия для сохранения атмосферы и, возможно, существования жизни.
Вам также может быть интересно:
Физики из ВШЭ рассказали, как управлять вихрями в двумерной турбулентности
Как поведение турбулентных потоков меняется под действием внешнего воздействия, выяснили исследователи Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау РАН и факультета физики НИУ ВШЭ. Они показали, что даже небольшое подкручивание извне может стабилизировать систему, продлевая жизнь крупных вихрей. Такие результаты помогут точнее моделировать атмосферные и океанические потоки. Работа опубликована в журнале Physics of Fluids.
Всероссийский лекторий РНФ стартовал в НИУ ВШЭ
С 20 по 24 октября Российский научный фонд проводит ежегодный всероссийский лекторий, в рамках которого его грантополучатели выступают с открытыми лекциями в научных и образовательных организациях по всей стране. Первое мероприятие лектория состоялось в Высшей школе экономики и было посвящено грантовой поддержке университетов: междисциплинарным исследованиям и кооперации с индустриальными партнерами.
Российские ученые изучили различия в объеме поражений мозга после инсульта у детей разного возраста
Команда российских ученых и медиков при участии Софьи Куликовой из НИУ ВШЭ в Перми сравнила объем и характер поражений мозга у детей, перенесших инсульт в первые четыре недели жизни и в возрасте до двух лет. Выяснилось, что чем младше ребенок, тем обширнее зоны поражения мозга, особенно в лобных и теменных долях, отвечающих за движение, речь и мышление. Исследование, опубликованное в журнале Neuroscience and Behavioral Physiology, помогает понять, как возраст влияет на характер и масштаб поражений, и закладывает основу для разработки персонализированных программ реабилитации после инсульта в раннем детстве.
«Практическое руководство по построению бизнеса и ведению переговоров в Китае»
Школа международного сотрудничества НИУ ВШЭ реализовала интенсивную программу повышения квалификации «Восточная перспектива: конкурентные стратегии бизнеса и сегментация рынка в Китае». Ее слушателями в рамках корпоративного проекта обучения SKA (Skills, Knowledges, Attitudes) стали сотрудники Группы «Илим» — крупнейшей целлюлозно-бумажной компании России.
«Искусственный интеллект» — лидер по итогам приема на онлайн-программы НИУ ВШЭ
Онлайн-магистратура «Искусственный интеллект» факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ показала рекордные результаты. В этом году на нее подали документы 987 абитуриентов — это абсолютный максимум среди всех магистерских программ Вышки. К обучению приступил 351 первокурсник, что обеспечило программе лидирующую позицию по общему объему приема среди онлайн-магистратур университета.
«Поворот прочь от стереотипов»: в Москве прошла конференция «Исследуя сообщество глухих»
В московском Доме культуры «ГЭС-2» 17–19 октября прошла Третьяежегодная междисциплинарная конференция «Исследуя сообщество глухих — 2025: на периферии внимания», организованная при участии Международной лаборатории исследований социальной интеграции НИУ ВШЭ. На открытии мероприятия выступила проректор НИУ ВШЭ Ирина Мартусевич.
Магистратура объединяет: вышел сборник исследований студентов ВШЭ, Университета Кампинаса и Университета Цинхуа
Студенты магистерской программы ИСИЭЗ ВШЭ «Управление в сфере науки, технологий и инноваций» совместно с Университетом Кампинаса (Бразилия) и Университетом Цинхуа (Китай) выпустили сборник исследований “Being Innovative or Being on the Safe Side — Managing the Risk of Failure”. Авторы проанализировали восприятие рисков и готовность к инновациям в организациях с учетом культурного контекста.
Банковские кризисы снижают биоразнообразие
Экономисты из Высшей школы экономики, МГИМО и Университета Боккони выяснили, что финансовые кризисы заметно ухудшают биоразнообразие и состояние окружающей среды. Это работает и в обратную сторону: чем сильнее в мире сокращается разнообразие видов живых существ, тем выше вероятность новых кризисов. Исследование охватило состояние популяций тысяч видов за последние 50 лет. Статья опубликована в международном журнале Economics Letters.
Исследователи ВШЭ оценили потери креативных индустрий от генеративного ИИ
15 октября на форуме IPQuorum.Музыка первый проректор Вышки Леонид Гохберг и эксперт Центра отраслевых и корпоративных проектов ИСИЭЗ ВШЭ Даниил Кудрин представили результаты первого в России исследования, посвященного экономическим последствиям использования генеративного искусственного интеллекта в творческих профессиях. Анализ показал, что совокупные потери авторов к 2030 году могут достигнуть 1 трлн рублей.
Международный диалог в области городского развития: динамическая урбанистика и зеленая инфраструктура
В сентябре факультет городского и регионального развития (ФГРР) НИУ ВШЭ принимал делегацию ведущих ученых, экспертов в сфере городского развития из КНР. В Шухов Лаб с участием китайских коллег состоялись два семинара: первый был посвящен развитию зеленой инфраструктуры, второй — динамической урбанистике. Кроме того, в главном корпусе университета на Покровском бульваре прошла встреча делегации Китая с представителями ФГРР. Обсуждались вопросы расширения сотрудничества между университетами и исследовательскими центрами.