Самый яркий гамма-всплеск возмутил верхнюю ионосферу Земли
Это явление замечено впервые
Гамма-всплеск GRB221009A, ставший самым ярким за всю историю наблюдений, вызвал впервые наблюдавшиеся сильные возмущения в верхней ионосфере Земли. Они объясняются масштабным процессом фотоионизации частиц в земной атмосфере высокоэнергетическими гамма-квантами. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Гамма-всплески представляют собой наиболее яркие вспышки электромагнитного излучения во Вселенной, которые возникают при слияниях компактных объектов или при взрывах сверхновых. Они могут вызывать возмущения ионосферы Земли, увеличивая степень ее ионизации, что способствует истощению стратосферного озона. Впервые влияние гамма-всплесков на земную ионосферу заметили 1 августа 1983 года, когда был обнаружен очень яркий всплеск, приведший к изменению амплитуды радиосигналов очень низкой частоты, что связывалось с возмущениями нижней части ионосферы. За последние несколько десятилетий регистрировалось, в среднем, более одного гамма-всплеска в день, однако сильная реакция на подобные события со стороны ионосферы наблюдалась редко и не в верхних слоях ионосферы (выше 350 километров).
Группа астрономов во главе с Мирко Пьерсанти (Mirko Piersanti) из Университета Л’Акуилы сообщила, что впервые обнаружила возмущения в верхней ионосфере Земли, вызванные гамма-всплеском. Они связаны с гамма-всплеском GRB221009A и были обнаружены путем анализа данных наблюдений космических телескопов Swift1, Fermi, MAXI, AGILE и INTEGRAL, околоземного спутника CSES-01 и международной наземной сети INTERMAGNET.
GRB 221009A зафиксирован 9 октября 2022 года в созвездии Стрельца и стал самым ярким гамма-всплеском за все время наблюдений. Излучение шло до Земли 1,9 миллиарда лет и породило рентгеновское эхо, а необычные свойства всплеска объяснили структурированным джетом.
Всплеск вызвал сильные возмущения не только в нижней, но и в верхней ионосфере Земли, на высоте 507 километров. Это проявилось в значительном увеличении общей плотности электронов в ионосфере и сильном изменении электрического поля ионосферы, связанного с изменением ее проводимости, так как гамма-всплеск увеличил плотность ионосферной плазмы за счет масштабного процесса фотоионизации. Динамика этих процессов коррелировала с временем прихода всплеска, что позволяет их надежно связать.
Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» и «Хаббл» не нашли яркой сверхновой от рекордно яркого гамма-всплеска.
Она нашла расплавленный слой силикатов у ядра
Данные автоматической станции InSight указали на неоднородности марсианской мантии. По мнению планетологов, свойства первого марсотрясения, обнаруженного на обратной стороне планеты, указывают на наличие слоя расплавленных силикатов между основной частью мантии и ядром. Статья опубликована в журнале Nature. Большую роль в текущем понимании внутренней структуры Марса сыграли данные, полученные за три года работы геофизической автоматической станции InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport). В частности, станция помогла составить детальную схему подповерхностных слоев Марса, померить толщину коры, оценить размеры ядра планеты и даже заметила признаки активности в верхней мантии. Группа планетологов во главе с Анри Самуэлем (Henri Samuel) из Университета Париж-Сите сообщила об открытии слоя расплавленного силиката над ядром Марса, которое было сделано в ходе анализа сейсмических данных, собранных сейсмографом SEIS во время события S1000a — марсотрясения, вызванного падением крупного метеороида на обратной стороне планеты. Его особенностью была фиксация Pdiff-волны (P-волна, которая отклонилась от границы мантия-ядро). По мнению ученых, значительное снижение скорости сейсмической волны в глубокой мантии и малое затухание сейсмических волн S1000a по сравнению с затуханием волн, вызванных приливными взаимодействиями Марса и Фобоса, можно объяснить в рамках модели стратифицированной мантии, а не модели однородной мантии, которая уже критиковалась из-за проблем с соответствием наблюдаемых и теоретических свойств ядра Марса. Предполагается, что гетерогенная мантия могла образоваться в прошлом при затвердевании магматического океана Марса, при этом возник глубокий расплавленный базальный слой мантии, который действует как буфер, уменьшающий теплообмен между ядром и мантией, а также как источник тепла. Он состоит из силикатов, сильно обогащен железом и радиоактивными элементами, выделяющими тепло при распаде, и находится чуть выше ядра, а за ним следует частично расплавленный слой. Если модель неоднородной мантии верна, то диаметр ядра Марса должен составлять 1650±20 километров, а его объемная плотность оценена в 6,5 грамм на кубический сантиметр. Это значение плотности немного больше, чем предыдущие оценки, что можно объяснить меньшим содержанием в ядре серы, кислорода, водорода и углерода, чем требовалось в других моделях. Таким образом, пересмотренная модель строения ядра Марса будет более совместима с данными других наблюдений. Ранее мы рассказывали о том, как InSight оценил скорость сокращения марсианских суток.
