Чем опасны солнечные бури?

Существуют циклы активности Солнца. Основной из них имеет длительность 11 лет. Периоды спокойного Солнца сменяются периодами солнечной активности.

Корональные выбросы составляют часть солнечной активности. В период активного Солнца такие выбросы происходят до трех раз в сутки, а в периоды спокойного солнца — раз в пять суток.

В состав выбросов входит в основном плазма с небольшой примесью ионов тяжелых элементов, таких как кислород и других. В одном таком выбросе содержится до 10 млрд тонн вещества, летящего со скоростью в среднем 400 км/сек. Хотя существуют и быстрые выбросы, их скорость достигает 2000 км/сек.

Если корональный выброс направлен на Землю, то планеты он достигает за 1−3 суток. При этом быстрые корональные выбросы, пробиваясь сквозь обычный солнечный ветер, создают в нем ударные волны. При попадании выброса в магнитосферу Земли, происходит геомагнитная буря.

Геомагнитная буря — возмущение магнитного поля Земли. Обычно продолжается от нескольких часов до нескольких суток. Под ударом солнечной плазмы магнитное поле Земли деформируется, его защитные свойства уменьшаются, радиации становится легче достигать поверхности планеты. При этом на больших высотах радиация увеличивается очень сильно.

Еще лет 200 назад жители Земли такие бури просто не замечали. Ну, было какое-то там свечение в небе в средних широтах и южнее, говорили, что на Крайнем Севере такое бывает очень часто, не о чем говорить.

Наконец, люди начали осваивать электричество, появился первый проволочный телеграф. И тут грянула очередная геомагнитная буря. Британский астроном Ричард Кэррингтон, производивший наблюдения за Солнцем, увидел мощнейшую вспышку на поверхности нашего светила днем 1 сентября 1859 года. Он увидел, как гигантские массы солнечного вещества полетели в сторону Земли.

Достигли они магнитосферы планеты примерно через 18 часов. И на Земле началась сильнейшая геомагнитная буря. Событие 1−2 сентября назвали «солнечным суперштормом», или «событием Кэррингтона». Более чем на сутки США и Европа остались без телеграфа, наведенное атмосферное электричество заставляло провода искрить. Телеграфистов било током, выходила из строя телеграфная аппаратура. Линии связи не работали по всей Европе и в США. Над всей Европой и США в небесах полыхало необычное для этих широт явление — полярное сияние.

Правда, некоторые телеграфисты, приняв меры предосторожности против электричества, попробовали работать ключом — и оказалось, что линии функционировали даже без включенных источников тока.

В начале сентября 1859 года газета Boston Evening Traveler опубликовала разговор между телеграфистами Портленда, штат Мэн и Бостона, штат Массачусетс, состоявшийся в ночь на 02.09.1859. Парни рассказывали друг другу, что все отлично работает даже с выключенным электричеством и качество связи лучше, когда полярное сияние за окном особенно сильно, а когда оно временно утихает — связь ухудшается…

Прошло немного времени, закончилась геомагнитная буря, исчезло полярное сияние — и работа телеграфа вошла в норму.

Впоследствии такие явления повторялись снова и снова, хоть бури и не были такими сильными. Но бури 1921 и 1955 годов привели к временным сбоям радиосвязи, телеграфа и телефонии.

Сильная геомагнитная буря 13−14.03.1989 года привела к многочисленным отключениям электроэнергии и авариям как на электростанциях, так и в трансформаторных подстанциях всех уровней, миллионы людей остались без света на двое-трое суток. Но это тоже было время, когда компьютеры не были так распространены.

А что такое для нас сейчас отсутствие спутниковой связи и отказ компьютеров и различных электронных гаджетов? Мгновенно на улицах городов настанет хаос, ведь компьютерная система, управляющая светофорами и прочим, выйдет из строя. Многие самолеты, находящиеся в воздухе, разом лишатся управления. А обладают ли современные пилоты достаточной квалификацией, чтобы перехватить управление у внезапно сдохших компьютеров и посадить самолет — большой вопрос. Во множестве катастроф погибнут многие тысячи авиапассажиров.

А люди, живущие благодаря сердечным стимуляторам? Ведь в наше время у многих тысяч людей сердцу помогает биться кардиостимулятор. Если он вдруг откажет, то человек попросту умрет.

Посчитав возможные потери в случае повторения вспышки на Солнце уровня «события Кэррингтона», ученые предположили, что потери человечества будут на уровне нескольких триллионов долларов, а ВВП потеряет до 15% годового значения.

Немного из истории геомагнитных бурь. С момента начала проведения наблюдений за Солнцем установлено, что вспышки происходят регулярно, а с начала использования спутников Земля для связи и наблюдений за поверхностью планеты уязвимость человечества сильно возросла.

13 мая 1921 мощная вспышка на Солнце оставила без связи Восточное побережье США и вывела из строя управление Нью-Йоркской Центральной железной дороги.

28 октября 2003 года произошел очень сильный корональный выброс, к счастью, почти не задевший Землю. Однако даже те отголоски шторма, что обрушились на магнитосферу планеты, привели к нарушениям работы радио, мобильной и телефонной связи. Прекратили работу многие спутники, находившиеся на орбите.

Но вспышки на Солнце случались и ранее. И временами они были намного сильнее, чем «солнечный супершторм» 1895 года.

Аспирантка Университета Нагоя Фуса Мияке весной 2012 года изучала годовые кольца 1900-летнего кедра и обнаружила, что между 774−775 гг. н.э. произошла вспышка в 20 раз более мощная, чем супершторм Кэррингтона. Проведенные впоследствии исследования многовековых ледяных кернов из ледников Антарктиды и Гренландии показали, что в 993 году н.э., 774 году н.э., 5259 году до н.э., 5410 году до н.э., 7176 году до н.э. произошли геомагнитные бури, во много раз превосходящие бурю 1859 года.

Наконец, исследование остатков окаменевшего леса, найденного в Альпах, показало, что примерно 14.300 лет назад на Землю обрушилась геомагнитная буря во много десятков раз более сильная, чем известные нам события 1859 года.

Значит, такое может произойти и в наше время. А мы сможем узнать об этом событии всего за несколько часов.