Звёздный сосед злится: как Земля переживает солнечные бури

Без Солнца Земля была бы холодной, мёртвой планетой. Его энергия питает климат, фотосинтез и каждое дыхание на нашей планете.

Но иногда наш звёздный сосед демонстрирует взрывной характер. Вспышки на его поверхности могут выбросить в космос миллиарды тонн заряженных частиц, мчащихся со скоростью до тысячи миль в секунду.

Большинство этих потоков рассеивается задолго до того, как достигает нас, — спасибо магнитному полю Земли. Оно работает как невидимый щит, отклоняя солнечные потоки. Однако даже оно не всегда может предотвратить последствия, если вспышка особенно сильна.

Солнечные вспышки и выбросы корональной массы

Солнечные вспышки возникают, когда линии магнитного поля Солнца скручиваются и внезапно "рвутся". Это приводит к высвобождению колоссальной энергии — эквивалентной миллиардам атомных бомб.

Помимо ультрафиолетового и рентгеновского излучения, вспышка часто сопровождается выбросом корональной массы (CME) — гигантским облаком плазмы, состоящим из электронов, протонов и магнитных полей.

Если CME направлен в сторону Земли, он достигает нас через 15-60 часов. Когда этот поток сталкивается с магнитосферой, мы видим полярные сияния — прекрасный побочный эффект космического шторма. Но вместе с красотой приходит и риск.

2012: почти катастрофа, о которой вы не слышали

В июле 2012 года огромный CME промчался через орбиту Земли — всего на несколько дней позже того момента, когда планета находилась на его пути.
По оценкам НАСА, если бы удар произошёл напрямую, мировые электрические сети могли бы обрушиться, спутники — выйти из строя, а связь и интернет — исчезнуть на недели.

Эта вспышка напомнила учёным о событии Кэррингтона 1859 года, когда телеграфные системы по всему миру замыкались искрами, а северное сияние наблюдалось даже над Кубой.

Что может случиться сегодня

Современный мир гораздо уязвимее. Электрические подстанции, GPS, самолёты, подводные кабели и тысячи спутников образуют сеть, чувствительную к геомагнитным колебаниям.

По словам исследователя Дуга Бисекера из Центра прогнозирования космической погоды США, прямой удар мощного CME мог бы вызвать "интернет-апокалипсис": подводные кабели, связывающие континенты, могут перегреться, а спутники — отключиться.

Однако это худший сценарий. Реальные прогнозы говорят о малой вероятности такого события, а системы раннего предупреждения уже работают круглосуточно.

Космическая погода под контролем

За Солнцем следят десятки космических обсерваторий: SOHO, Parker Solar Probe, Solar Dynamics Observatory и другие. Они измеряют потоки частиц, температуру короны и структуру магнитного поля.

"Мы живём под защитой мощного щита — атмосферы и магнитного поля. Даже самые сильные вспышки не несут прямой угрозы для здоровья человека", — отмечает Алекс Янг, заместитель директора NASA по гелиофизике.

Но если вспышка окажется особенно сильной, учёные могут предупредить операторов спутников и энергетиков за несколько часов до удара, чтобы перевести системы в безопасный режим.

Когда звёзды становятся смертоносными

Солнце относительно спокойно, но не все звёзды столь милосердны.

Недавнее исследование (2020 год) показало, что взрыв соседней звезды около 350 миллионов лет назад мог уничтожить до 70 % морских беспозвоночных на Земле. Сверхновая, находившаяся в 65 световых годах, вероятно, разрушила часть озонового слоя, позволив ультрафиолетовому излучению убить жизнь на поверхности океанов.

К счастью, сегодня поблизости нет звёзд, способных взорваться и повторить этот сценарий.

Спокойствие под сиянием

Мы по-прежнему можем спокойно загорать, смотреть на северное сияние и восхищаться Солнцем — с уважением.

Оно остаётся не только источником жизни, но и напоминанием о хрупкости цивилизации, зависящей от невидимых полей и проводов.

FAQ

Что такое солнечная вспышка?
Это внезапное высвобождение магнитной энергии на Солнце, сопровождающееся излучением в широком диапазоне — от радиоволн до рентгеновских лучей.

Что такое выброс корональной массы (CME)?
Облако заряженной плазмы, выброшенное из солнечной короны. Если оно направлено на Землю, взаимодействует с магнитосферой, вызывая геомагнитные бури.

Опасно ли это для людей?
Нет. Атмосфера и магнитное поле полностью рассеивают опасное излучение задолго до того, как оно достигнет поверхности. Опасность грозит только технике — спутникам и электрическим сетям.

Может ли случиться "интернет-апокалипсис"?
Теоретически — да, при совпадении мощного CME и неготовности инфраструктуры. Но вероятность мала, а агентства вроде NASA и NOAA отслеживают Солнце круглосуточно.

Можно ли предсказать солнечную бурю?
Да, за 12-48 часов. Солнечные обсерватории фиксируют вспышки и передают предупреждения. Это время достаточно, чтобы принять меры защиты.