Почему солнечные бури становятся все опаснее для человечества?

В 1972 году более шестидесяти подводных мин, установленных американскими военными, мистическим образом сами по себе сдетонировали у побережья Вьетнама. Многие годы это событие оставалось загадкой для военных и ученых.

Наиболее вероятное объяснение удалось найти только сейчас. Взрыв мин, скорее всего, вызвала мощная вспышка на Солнце: метеорологи в тот день за несколько часов до детонации мин зафиксировали такую вспышку.

В наше время аналогичная солнечная буря, скорее всего, приведет к куда более тяжелым последствиям: мощная вспышка на Солнце может вывести из строя многие важные для современного населения Земли системы — от спутников до энергосетей.

Возможный ущерб от вспышки в одной только Британии оценивается в 16 млрд фунтов (20,6 млрд долларов США).

Есть несколько причин, почему мы так зависим от событий, которые происходят на огромном расстоянии от Земли.

Почему на Солнце происходят вспышки?
Солнце — это звезда, то есть «кипящая» масса электрифицированного газа (в основном водорода). Внутри этой сложной системы магнитного поля происходит перенос энергии.

Вспышка на Солнце — это и есть взрывной процесс выделения энергии в атмосфере Солнца.

И если вспышки могут вызвать сбои в работе радиосвязи на Земле, солнечные бури представляют куда более серьезную опасность.

Во время каждой солнечной бури происходит выброс энергии, мощность которой в 100 тыс. раз больше мощности мирового ядерного арсенала. Разница в том, что эта энергия «разбросана» на огромном пространстве в космосе, а не сфокусирована в одном месте.

Солнце можно сравнить с вращающимся вокруг своей оси фейерверком, вспышки от которого летят во все стороны.

Если одна из таких вспышек будет направлена в сторону нашей планеты, магнитное поле, окружающее эту вспышку, может слиться с магнитным полем Земли. Когда солнечная буря будет стихать, магнитное поле Земли еще некоторое время будет оставаться деформированным, с длинным «шлейфом», простирающимся по направлению к Солнцу.

По мере восстановления магнитного поля движение заряженных частиц солнечного света к Земле ускорится. Когда заряженные частицы столкнутся с верхним слоем атмосферы, произойдет возбуждение атомов и молекул газов, входящих в состав атмосферы. Излучение возбужденных атомов в видимом диапазоне — это и есть явление, известное как полярное (северное и южное) сияние.

Однако искажение магнитного поля Земли может иметь и другие, более серьезные последствия.

Именно этот процесс привел к взрыву мин на побережье Вьетнама в 1972 году. Американские мины были снабжены магнитными взрывателями, которые должны были среагировать на изменение магнитного поля при приближении подводной лодки. Однако создатели мин не учли, что подводные мины могут сдетонировать, среагировав на резкое изменение магнитного поля Земли.

Как прогнозировать солнечные бури?

Ученые пытаются понять, что именно приводит к возникновению таких мощных вспышек на Солнце и как можно прогнозировать эти явления.

Наблюдения за магнитным полем Земли начались в середине XIX века. Согласно полученным данным, экстремальные «погодные» условия в космосе наблюдаются каждые 100 лет, а менее масштабные погодные катаклизмы могут происходить чаще.

В 1859 году была зафиксирована мощнейшая за всю историю наблюдений геомагнитная буря, которую называют «Событием Кэррингтона». С 28 августа по 2 сентября 1859 года на Солнце наблюдались многочисленные пятна и вспышки. Северные сияния происходили по всему миру, даже над Карибами. Буря привела к отказу телеграфных систем по всей Европе и в Северной Америке.

Если такая буря повторится, последствия будут куда более масштабными и чувствительными для человечества, чем в середине XIX века.

С каждым годом человечество становится все более зависимым от технологий.

В наши дни космические спутники — ключевое звено глобальной системы связи и навигации, самолеты соединяют континенты, а вся Земля опутана электрическими сетями.

Все эти системы очень уязвимы, если происходят солнечные бури. От вспышек на Солнце может пострадать электронное оборудование самолетов и космических кораблей, энергетические системы на Земле тоже могут быть выведены из строя.

За последнее время от солнечной активности пострадало немало спутников и электросетей — достаточно для того, чтобы убедиться в необходимости своевременного прогнозирования происходящего на Солнце.

Над решением этой задачи работают метеорологи и астрономы всего мира.

Сейчас метеорологи могут точно спрогнозировать солнечную бурю за шесть часов до ее начала. Для Британии, например, такое прогнозирование может сократить возможный ущерб с 16 млрд фунтов (20,6 млрд долларов) до 3 млрд фунтов (3,86 млрд долларов).

Экстремальные «погодные» условия в космосе — в числе основных рисков для Британии, наряду с такими традиционными рисками, как пандемия гриппа и наводнение.

Британское правительство проводит переговоры с энергетическими компаниями, авиакомпаниями, операторами космических систем по поводу плана действий на случай возникновения солнечных бурь. Эти планы должны помочь стране минимизировать потери от них и других экстремальных событий в космосе.

Важно, например, предусмотреть, чтобы в случае нарушения работы энергетических систем оставалось достаточно энергии для обеспечения работы холодильников с запасами продуктов и медикаментов.

Если связь с частью спутников будет потеряна, система спутниковой навигации и спутниковое телевидение могут перестать работать.

Точное прогнозирование возможных вспышек и магнитных бурь на Солнце помогло бы принять более эффективные меры для защиты оборудования, чувствительного к изменению магнитного поля.

Маршрут некоторых авиарейсов проходит через Северный полюс. Этим путем, например, довольно часто летают самолеты из Европы в Северную Америку. Во время вспышек на Солнце диспетчеры обычно меняют траекторию полета лайнера так, чтобы он не летел через полюс.

Это делается для того, чтобы избежать воздействия высокого радиационного излучения и возможных перебоев в радиосвязи.

Сегодня мы знаем о «погоде» в космосе гораздо больше, чем было известно в 1972 году, но с развитием технологий нужно обеспечить гарантии того, что техника выдержит самые худшие условия, в которые нас может поставить Солнце.