研究人員發現狂暴的太陽天氣正讓衛星從軌道上墜落
歐洲航天局(ESA)Swarm衛星群的運營商注意到了一些令人擔憂的事情。這些測量地球周圍磁場的衛星開始以異常快的速度向大氣層下降,比以前快10倍。這一變化與新的太陽週期開始相吻合。
在過去的五、六年裡,這些衛星每年下降大約2.5公里,但自去年12月以來,它們幾乎一直在下降。12月至4月期間的下降速度為每年20公里。在靠近地球軌道上運行的衛星總是面臨著殘餘大氣層的阻力,這使航天器逐漸變慢,最終使它們落回地球。它們通常無法在這種所謂的重返大氣層中存活下來,並在大氣層中燃燒起來。這種大氣阻力迫使國際空間站的控制人員定期進行”再增壓”機動,以保持空間站在地球上空250英里(400公里)的軌道。
這種阻力也有助於清理近地環境中的太空垃圾。科學家們知道,這種阻力的強度取決於太陽活動,即太陽噴出的太陽風數量,它根據11年的太陽週期而變化。上一個週期在2019年12月正式結束,每月的太陽黑子數量低於平均水平,而且長期以來幾乎沒有任何活動。但是自去年秋天以來,這顆恆星一直在甦醒,噴出越來越多的太陽風,並以越來越快的速度產生太陽黑子、太陽耀斑和日冕物質噴射。而地球的高層大氣已經感受到了這種影響。
在大氣層的上層,有很多複雜的物理學,我們仍然沒有完全理解它與太陽風的相互作用。我們知道,這種相互作用導致了大氣層的上升。這意味著密度較大的空氣向上轉移到高空。更密集的空氣意味著對衛星的阻力更大。即使這種密度在地球上空250英里處仍然低得令人難以置信,但上升大氣層增加足以使一些低軌道衛星高度急劇下降。