Земля едва избежала сильнейшей за последние 150 лет геомагнитной бури

23 июля 2012 года массивное облако солнечного материала было выброшено с правой (глядя от Земли) стороны Солнца в космическое пространство. Событие зарегистрировала Обсерватория солнечно-земного взаимодействия (Solar TErrestrial RElations Observatory, STEREO) НАСА. После анализа данных оказалось, что этот корональный выброс массы имел скорость между 2 880 и 3 520 км/с.

То есть это самый быстрый корональный выброс за всю историю наблюдений:

STEREO смогла оценить скорость выброса в первую очередь потому, что эта миссия выдаёт данные из двух аппаратов, находящихся в разных точках. Один обгоняет Землю в её вращении вокруг Солнца, а другой, наоборот, отстаёт:

Это позволяет одновременно наблюдать светило с двух разных точек под разными углами, используя стереоскопический эффект и получая объёмные изображения происходящего. Собственно, важнейшей задачей STEREO как раз и является отслеживание корональных выбросов массы на Солнце. Дело в том, что, зная о них заранее, можно приготовиться к такому грозному явлению, как геомагнитная буря больших и особо больших масштабов. Когда выброс покидает звезду, он становится облаком частиц с серьёзным магнитным полем, эдаким «магнитным облаком». Достигнув Земли, он может серьёзно повлиять на её магнитосферу, вызывая полярные сияния, магнитные бури, неполадки в работе всего, что связано с электричеством, и сильно ухудшая условия распространения радиоволн.

К счастью, наше поколение не сталкивалось с действительно масштабным событием такой природы. Зато лёгкое представление о нём может дать геомагнитная буря 28 августа — 2 сентября 1859 года, известная как «солнечный супершторм». Тогда на Солнце наблюдались многочисленные пятна и вспышки, а 1 сентября британский астроном Ричард Кэррингтон заметил огромную вспышку, спровоцировавшую сверхбыстрый и крупный корональный выброс массы. Он достиг Земли за 18 часов, что даёт среднюю скорость примерно в 2 300 км/с. Ранее считалось, что это очень быстро, ибо обычно выброс доходит до планеты за несколько дней, со скоростями куда ниже 1 000 км/с. Впрочем, после июльских STEREO-измерений 1859 год кажется не таким уж рекордным.

Аппараты А и В вместе составляют космическую обсерваторию STEREO, обеспечивающую наземным наблюдателям постоянную картинку происходящего на Солнце со всех сторон. (Здесь и ниже иллюстрации ESA, NASA, SOHO.)

Итогом стал апокалипсис связи: 1–2 сентября того года началась крупнейшая за всю историю наблюдений геомагнитная буря, напрочь прервавшая телеграфное сообщение в Европе и Северной Америке. Тогда же северные сияния добрались до Кубы и Ямайки, что, как видно хотя бы из названия, не слишком типично для этого вида атмосферных явлений.

Поясним: нарушена была проводная связь, обычно относимая к наиболее помехоустойчивым. В наше время масштабы бедствия были бы библейскими: вряд ли компьютеры и тем более их сети способны работать в условиях подобной геомагнитной активности, не говоря уже о потере любой беспроводной связи.

Почему же выброс 22 июля не привёл к локальному «цифровому Апокалипсису»? Если коротко: просто повезло; выброс прошёл мимо Земли, что спасло нас от неизбежных массовых блэкаутов. Между тем столь мощное магнитное облако, проходя через район расположения Земли, несомненно, вызовет возникновение токов в трубопроводах и кабелях электропередачи, не говоря уже о массовом выходе из строя спутников, в том числе группировок GPS/ГЛОНАСС…

Магнитное поле этого коронального выброса, измеренное аппаратами STEREO на удалении в 1 а. е. от Солнца, составило 80 нТл — радикально больше, чем у сильнейшей геомагнитной бури компьютерной эры (октябрь 2003 года), и всего на 30 нТл меньше, чем, согласно современным оценкам, было в 1859 году.

Так выглядел корональный выброс массы 23 июля 2012 года для наземного наблюдателя.

Помимо магнитного поля, рекордный корональный выброс массы принёс к STEREO и мощный поток фотонов. Общее количество заряженных частиц около одного из аппаратов подпрыгнуло после выброса в 100 тыс. раз. Как и магнитное поле, такая интенсивность оказалось рекордной за всю историю наблюдений. Согласно оценкам НАСА, в случае «попадания» выброса в Землю все высокочастотные радиопередачи были бы блокированы как минимум на несколько часов. А ведь именно их используют пилоты самолётов всех размеров для связи с землёй…

Впрочем, шансы на «яркое зрелище» у нас ещё есть: максимум солнечной активности ожидается в 2013 году.

Подготовлено по материалам НАСА.