Воздух сжимается вокруг Земли

Группа ученых из Военно-морской научно-исследовательской лаборатории США под руководством Джона Эммерта зафиксировала странное происшествие. Часть земной атмосферы недавно сократилась на рекордные за 43 года наблюдений значения. Катаклизм произошел в термосфере - разреженном слое, находящемся на высоте 90-600 км.Пока непонятно, что явилось причиной сжатия термосферы - выбросы парниковых газов, участившиеся запуски космических кораблей или очень высокая солнечная активность последних лет.С началом космической эры учеными Земли проводятся регулярные исследования атмосферы нашей планеты. Эта газовая оболочка состоит из нескольких слоев. Самый нижний слой атмосферы, тропосфера (его высота достигает 20 км), является наиболее изученным, именно его состояние определяет погоду на Земле, и в нем сконцентрирована подавляющая часть того воздуха, которым мы дышим. До высоты около 50 км простирается стратосфера, где расположен озоновый слой и где за счет различных процессов формируются такие явления, как полярные сияния и зарницы. На высотах с 40-50 до 80-90 км располагается мезосфера - наименее изученный слой атмосферы, поскольку для полета самолетов и других "земных" летательных аппаратов воздух здесь слишком разреженный, а для полета космических аппаратов - слишком плотный. В этом слое сгорает большинство космических частиц, попадающих в поле тяготения Земли, при этом возникает явление "падающей звезды" - метеора.Слой, который располагается выше, носит название термосферы и является внешним слоем атмосферы Земли. Именно в нем летает большинство искусственных спутников, также этот слой защищает нашу планету от сильного ультрафиолетового излучения Солнца.В периоды высокой активности солнечное ультрафиолетовое излучение разогревает термосферу, заставляет ее раздуваться, а в периоды низкой активности происходит обратный процесс.В настоящее время Солнце переживает свой самый длинный минимум в истории наблюдений. Это и побудило доктора Эммерта и его коллег выяснить, какое влияние оказывает данное событие на термосферу. Делается это с помощью мониторинга воздействия атмосферного торможения на спутники, находящиеся на низкой околоземной орбите. Чем плотнее термосфера, тем сильнее сопротивление, которое приходится преодолевать космическим аппаратам.Ученые ожидали сокращения термосферы, но не в таких масштабах. Низкий уровень ультрафиолетового излучения несет ответственность только за 30% сокращения. Возникло предположение, что дело в увеличении концентрации углекислого газа, который оказывает охлаждающий эффект, но и он дает не более 10%.Откуда взялись еще 60% сжатия, ни одна из компьютерных моделей объяснить не смогла. Более того, аномалия, похоже, началась в 2005 году, задолго до нынешнего солнечного минимума. Возможно, имеют место некие энергетические и химические процессы, еще не осознанные наукой.По словам ведущего автора работы Джона Эммерта, данные изменения вряд ли повлияют на погоду на Земле. Кроме того, простой наблюдатель не сможет зафиксировать это явление, поскольку небо не станет ни ярче, ни темнее. А вот внести коррективы в движение спутников, возможно, придется, поскольку уменьшение плотности означает уменьшение сопротивления при движении аппаратов.В настоящее время слой термосферы уже начал восстанавливаться. Комментируя результаты наблюдений американских ученых за термосферой, Фил Уилкинсон из Австралийского метеорологического бюро заявил, что "происходит то, чего наука не понимает"."Возможно, поменялись структура и состав термосферы, и после выхода солнечной активности из минимума мы об этом узнаем, - говорит ученый. - Возможно, что в термосфере существенную роль играют те факторы, которые мы до этого считали незначительными. Если это так, то тогда термосфера в ближайшее время должна вернуться в обычное состояние".К слову сказать, все пилотируемые орбитальные полеты (за исключением полетов американских астронавтов к Луне) проходят в термосфере, преимущественно на высотах от 200 до 500 км - ниже 200 км сильно сказывается тормозящее действие воздуха, а выше 500 км простираются радиационные пояса, вредно влияющие на людей.Беспилотные спутники также по большей части летают в термосфере - с одной стороны, вывод спутника на более высокую орбиту требует больших затрат энергии, а с другой, для многих целей (например, для дистанционного зондирования Земли) малая высота предпочтительнее.