Космические бури окрасили в красный небо Японии

Исследователи из Университета Хоккайдо и Окинавского института науки и технологий изучили пять таких событий, наблюдавшихся с Хоккайдо с июня 2024 года по март 2025-го. Оказалось, что красные сияния поднимались необычно высоко — примерно от 500 до 800 километров над Землёй. При этом сами магнитные бури по стандартным индексам выглядели лишь умеренными.

Это важно не только для любителей красивого неба. Такие сияния могут указывать на сильное сжатие магнитосферы — защитной магнитной оболочки Земли. А изменения в верхних слоях атмосферы влияют на спутники, особенно на низких орбитах.

Детали

Полярные сияния возникают, когда заряженные частицы, пришедшие от Солнца, взаимодействуют с магнитным полем Земли и атмосферой. У полюсов такие явления бывают яркими и частыми. В более низких широтах, включая Японию, сияния встречаются гораздо реже и обычно выглядят иначе — чаще как красное свечение.

Красный цвет связан с атомами кислорода высоко в атмосфере. Когда заряженные частицы передают им энергию, кислород затем испускает свет. В обычных условиях низкоширотные красные сияния чаще возникают на высотах примерно 200–400 километров. В новой работе их оценили как более высокие — свыше 500 километров, а в отдельных случаях до 800 километров.

Учёные объясняют это необычно сильным сжатием магнитосферы. Во время изученных событий к Земле приходили плотные потоки солнечного ветра — потоков заряженных частиц от Солнца. Они давили на магнитосферу сильнее обычного, «сжимая» её ближе к планете.

Из-за этого верхние слои атмосферы могли нагреваться и расширяться, а область, где рождается красное сияние, поднималась выше. При этом по привычным индексам такие бури не выглядели экстремальными. Исследователи предполагают, что часть показателей могла недооценивать реальную силу происходящего, потому что заряженные частицы выходили из системы иначе, чем обычно.

Для анализа использовали не только спутниковые данные. Большую роль сыграли фотографии обычных наблюдателей из разных районов Японии. По тому, под каким углом сияние было видно с разных точек, учёные смогли восстановить высоту светящихся структур вдоль линий магнитного поля.

Такой подход показывает, что гражданская наука становится важной частью наблюдений за космической погодой. Редкие сияния могут появляться там, где нет плотной сети профессиональных приборов, но есть люди с камерами и смартфонами.

Почему это важно

Красное сияние над Японией — не только красивое явление. Оно помогает понять, как Земля реагирует на потоки солнечного вещества и энергии. Если обычные индексы показывают бурю как умеренную, а атмосфера и магнитосфера ведут себя так, будто событие сильнее, это важно учитывать в прогнозах.

Космическая погода влияет на спутники, связь, навигацию и энергосистемы. Когда верхняя атмосфера нагревается и расширяется, спутники на низкой околоземной орбите испытывают большее сопротивление. Их орбиты могут изменяться быстрее, чем ожидалось.

Это особенно актуально сейчас, когда число спутников на низких орбитах быстро растёт. Чем точнее учёные понимают такие события, тем лучше можно прогнозировать риски для спутников и планировать их работу.

Бэкграунд

Япония находится значительно южнее регионов, где полярные сияния наблюдают регулярно. Поэтому каждое появление красного сияния над Хоккайдо или другими районами страны привлекает внимание астрономов и любителей неба.

В последние годы такие события изучают всё активнее. Например, наблюдения красного сияния над Хоккайдо 1 декабря 2023 года уже показали, что даже не самая сильная по обычным показателям магнитная буря может дать заметное красное свечение, если солнечный ветер был особенно плотным и сильно сжал магнитосферу.

Новая работа продолжает эту линию. Она показывает, что слабые красные сияния над Японией могут быть не просто редкой красотой, а индикатором процессов, которые стандартные оценки космических бурь отражают не полностью.

Источник

Tomohiro M. Nakayama, Ryuho Kataoka, “Faint red auroras as seen from Japan associated with intense magnetospheric compression”, Journal of Space Weather and Space Climate, 2026.

В исследовании проанализированы пять красных низкоширотных сияний, наблюдавшихся с Хоккайдо с июня 2024 года по март 2025 года. Авторы сопоставили спутниковые данные и фотографии наблюдателей из разных районов Японии. Они пришли к выводу, что сияния возникали во время умеренных по стандартным индексам магнитных бурь, но сопровождались сильным сжатием магнитосферы и поднимались на высоты более 500 километров.