Учените предупредиха за необходимостта по-добре да се изучава метеорологията на Слънцето, за да се подготвим отрано за бурите на неговата повърхност, които могат да нанесат щети на земната инфраструктура.
През септември 1859 г. телеграфните линии във Великобритания и на източното крайбрежие на САЩ се сринали, а електричеството покосило няколко оператори. Едновременно в доста ниските ширини, по-точно на Балеарските острови, се наблюдавало северно сияние.
Двете явления имали една и съща причина – най-мощната фиксирана в историята слънчева буря, която била наречена „събитие на Карингтън“ в чест на британския астроном, който фиксирал изригването.
Какво ще стане, ако ще случи още едно събитие на Карингтън? Някои учени предупреждават, че прекомерната зависимост на съвременната цивилизация от електричеството и електротехниката може да доведе до катастрофални последствия. Други, обратното – смятат, че те ще носят само местен характер. Освен това е доста вероятно дори всяващата такъв страх нова буря вече да се е случила, а ние да не сме забелязали.
В августовския брой на сп. Physics World е публикувана статия, описваща катастрофалните последствия от такава буря и се обръща внимание на това, колко малко знаем за Слънцето. Главната цел на статията се състои в това, че повторението на събитието на Карингтън е неизбежно, при това дори в краткосрочна перспектива, и че вече е разработена необходимата технология за отслабване на неговото въздействие. Там се посочва още, че при определени усилия можем още повече да се защитим от превратностите на времето на Слънцето.
Едно от най-завладяващите явления, протичащи на огромния магнит, какъвто се явява Слънцето, се състои в това, че неговите полюси сменят местата си приблизително на всеки 11 години. Подобна смяна на магнитните полюси протича и на Земята, само че тук се наблюдава на няколкостотин хиляди години.
Сега Слънцето завършва поредния си цикъл и вероятността от бури на него нараства. Ако изригването е достатъчно голямо, то може да предизвика огромно отделяне на радиация, енергия и частици, които, в случай на пресичане с траекторията на Земята, ще нанесат значителни щети на инфраструктурата на нейните обитатели.
Тези мощни изригвания на повърхността на Слънцето предизвикват слънчеви бури, съпровождани от изхвърляне на коронална маса. Това са най-енергийно наситените явления, протичащи в Слънчевата система, в хода на които се образуват огромни мехури плазма и йонизирани частици.
Събитието на Карингтън например е освободило 1022 килоджаула енергия, което е равно на 10 милиарда бомби, хвърлени над Хирошима, смята авторът на статията Ашли Дейл от Бристолския университет. Сега той е зает с разработката на космически кораби и спътници, способни да издържат слънчеви бури. Дейл влиза в работната група SolarMAX, създадена от няколко космически агенции с цел по-дълбоко изучаване на слънчевите бури и изработката на мерки по защита от тях.
Последствията, които описва в статията си Дейл, са толкова катастрофални, колкото и вероятни. В Космоса спътниците и астронавтите могат да изпитат въздействието на слънчевата радиация. Във високите слоеве на атмосферата, в частност най-високите ширини, могат да се окажат застрашени полетите на самолетите.
На Земята трансформаторите за високо напрежение може да изпитат такова претоварване, което да предизвика изключване на електричеството включително на такива места като болници, да не говорим вече за интернет. И все пак британският изследовател не е склонен към излишно драматизиране.
„Едва в последните години започнахме да разбираме мащабите на заплахата, която крият в себе си слънчевите бури и това колко често се случват те. Именно сега, когато в голяма степен сме зависими от електричеството и нашите космически инфраструктури, сме особено уязвими“, продължава Дейл.
Специалистите от Националния изследователски съвет на САЩ са изчислили през 2008 година, че изключването на спътниците само през първата година ще предизвика загуби в размер на два трилиона долара. Миналата година компанията Lloyd’s е заявила, че щетите от още едно събитие на Карингтън ще струват 2,6 трилиона долара на световната икономика.
„Ние мислим, че това са сравнително умерени цифри. Трудно е да се изчисли истинският мащаб на загубите в толкова сложен и взаимосвързан свят като нашия“, смята Дейл.
Буря на всеки 150 години
Слънчевата буря достига Земята на три етапа. В хода на първия, няколко часа след слънчевото изригване, йоносферата се подлага на силно ултравиолетово и гама-лъчение. След тях идват протони и електрони с повишен заряд и кинетична енергия.
Последна, след един до три дни, идва намагнитена плазма от изхвърлената коронална маса, която, взаимодействайки с магнитосферата, образува защитен слой около планетата и не пропуска слънчевия вятър към нея. В обичайни условия най-лошите последствия от такова взаимодействие е красиво северно сияние. Но ако бурята е подобна на събитието на Карингтън, то тя може да повреди всичко, което работи с електричество.
„Политиците и лицата, вземащи решения, трябва да осъзнават, че мощните бури не само носят опасност, те освен това са неизбежни“, пише британският изследовател. И дори посочва конкретна дата. Слънчева буря, подобна на събитието на Карингтън, се случва на всеки 150 години. Тя се е случила през 1859 г. и някои физици оценяват на 12% вероятността тя да удари Земята през следващото десетилетие.
Както смята Хосе Карлос дел Торо от Института по астрофизика в Андалусия, подобни изчисления нямат основание.
„Сега нямаме ясно разработени модели, които да ни позволят да предвидим събитие на Карингтън на всеки 150 години. Изследванията, свързани с прогнозирането на времето на Слънцето, се намират в зародишно състояние, те са още по-лоши от метеорологичните сводки с 50 годишна давност“, твърди ученият, без да изключва обаче, че още едно събитие като карингтънското вече се е случило.
Слънцето винаги е било неспокойно
Действително, за последните години е имало силни слънчеви бури. През юли 2012 година например е имало двойно изхвърляне на коронална маса, подобно на случилото се през XIX век. Но на Земята никой не разбрал за това, тъй като нашата планета не се намирала в ивицата на действие на слънчевата буря.
Чак последвалият анализ на данните от слънчевата обсерватория STEREO-A, за която това било съвсем неочаквано, позволил да се изясни колко близко до катастрофа е била Земята.
„Опасността е реална, освен това с всеки път сме все по-уязвими – напомня Торо. – Изригванията на Слънцето се случват вече хиляди години, но това е нормално за живота на звездата. Опасността идва от нашата постоянно нарастваща технологична зависимост.“
Но ние не само знаем кога ще се случи това, но и в каква форма ще протече.
Както смята испанският изследовател, разрушителният характер на слънчевата буря далеч не значи, че тя ще обхване цялата Земя. „Трябва просто да изхождаме от това, че тя може да връхлети всяка зона, особено близо до север. Следователно стихийното бедствие няма да обхване районите, разположени близо до екватора, където магнитната защита е по-силна, както и разбира се, тази страна на Земята, която в момента на удара на стихията няма да е обърната към Слънцето.“
Освен това електромагнитните изменения ще носят локален характер, както и щетите, нанесени на инфраструктурата. Най-силните слънчеви бури от последните години (през март 1989 и октомври 2003) са предизвикали в първия случай изключване на тока за девет часа в Канада и пожари в трансформаторните станции с високо напрежение във втория.
Дел Торо е съгласен с британския изследовател в това, че е необходимо повече да се изучава Слънцето. Дейл в статията си предлага да се разгърне система спътници на околослънчева орбита. Дел Торо подкрепя тази идея. Той е един от разработчиците на испанските уреди, които ще бъдат монтирани на борда на космическия апарат Solar Orbiter.
С помощта на този проект Европейската космическа агенция (НАСА осъществява аналогична) възнамерява да „наблюдава Слънцето така, както никой преди не го е наблюдавал. Особено неговите полюси, които още не са изследвани“ – същите, които периодично сменят местата си.
