Слънчева петна шест пъти по-голям от диаметъра на Земята, образуван на слънцето в сряда. Изображение чрез NASA / SDO / AIA / HMI / Център за космически полети Goddard
В сряда НАСА пусна изображение на поредица от огромни слънчеви петна, щракнати от обсерваторията Solar Dynamics, орбитален телескоп. Слънчевите петна - тъмните петна в центъра на изображението - се оценяват на по-голям диаметър от шест Земя, разположени една до друга.
Тези слънчеви петна не представляват присъща опасност - те са само временни зони с интензивна магнитна активност, които потискат нормалните конвекционни течения на слънцето, но понякога нестабилната зона около слънчева петна може да предизвика необичайно голям слънчев отблясък (отдолу), хвърлящ потоци от излъчване навън от слънцето. И достатъчно голям слънчев отблясък може да доведе до промяна в слънчевия вятър, която е достатъчно значителна, за да започне геомагнитна буря тук на Земята, с потенциал да прекъсне веригата на спътниците и да наруши телекомуникационната ни инфраструктура по целия свят.
За да бъде ясно, такъв сценарий изглежда малко вероятно да възникне от настоящия набор от слънчеви петна --SpaceWeather.com показва, че има само 15% шанс за хвърляне на клас X в момента, минималното ниво, необходимо за избиване на спътници и наземна основа комуникационни технологии. Но решихме да се възползваме от тази възможност да си представим колко далечни ще бъдат ефектите на масивна слънчева светкавица в днешния ултра свързан свят.
Случва се поне веднъж по време на записана история да се е случило слънчево събитие с такъв мащаб: слънчевата буря от 1859 г. На 1 и 2 септември същата година се е случила най-голямата геомагнитна буря в записаната история, причинявайки аврори ( северната и южната светлина), за да бъдат видими по целия свят. Американският и търговски рекламодател в Балтимор написа:
Онези, които се оказаха навън късно в четвъртък вечерта, имаха възможност да станат свидетели на още един великолепен изглед на светлините на Аврора ... Светлината изглеждаше покрила цялата небесна среда, очевидно като светещ облак, през който звездите от по-голяма величина неясно блестяха. Светлината беше по-голяма от тази на луната при пълното й излъчване, но имаше неописуема мекота и деликатност, която сякаш обгръщаше всичко, на което почиваше.
Разбира се, масивната слънчева буря също причини щети, задейства телеграфни неизправности (дори причинявайки електрически шокове на операторите) и причинявайки внезапно искри и запалване на някои телеграфни пилони.
През 1989 г. се случи много по-малка слънчева буря, която прекъсна енергията в голяма част от Квебек за повече от 9 часа, прекъсна комуникациите с няколко спътника в орбита и пречи на излъчването на късоволно радио в Русия. Съобщава се, че Aurorae се вижда на юг като Флорида и Джорджия; предвид продължаващата студена война и факта, че мнозина никога не са виждали това явление досега, някои се опасяваха, че се провежда ядрен удар.
Как слънчевата активност на 93 милиона мили е довела до такова унищожение? Тези видове бури са резултат от внезапно изхвърляне на коронална маса (CME) - масивен избухване на слънчева плазма (електрони, протони и йони), който се изнася в космоса - което често се случва наред с особено големи слънчеви пламъци.
Слънчевият вятър е непрекъснат поток от заредени частици, изхвърлени от слънцето към земята, но особено голям CME може да доведе до достатъчно голям скок в скоростта и енергията на частиците, за да наруши магнитното поле около Земята. Това от своя страна причинява аурори и смущения в телекомуникационното ни оборудване, които разчитат на електромагнитни сили.
Предаване от художник на слънчевия вятър, взаимодействащ с магнитното поле на Земята. Изображение чрез НАСА
Ако днес се появи CME, голям колкото този, който задейства бурята от 1859 г., последствията могат да бъдат пагубни. Като се има предвид увеличаването на нашето разчитане на електроенергията и телекомуникациите (дори от 1989 г.), ефектите със сигурност биха били много по-значителни от неизправните телеграфни стълбове.
Трудно е да се оцени колко аспекти от съвременния живот разчитат на технологии, които биха могли да бъдат засегнати. Както Даниел Бейкър от лабораторията за атмосферна и космическа физика на Университета в Колорадо заяви през 2011 г., „Всеки път, когато купувате галон газ с кредитната си карта, това е сателитна транзакция.“ Гигантска буря може да наруши нашите GPS системи, комуникация със самолети в полет и други важни сателитни технологии.
Но най-голямото притеснение, според експертите, би било прекъсването на нашата електропреносна мрежа - както се посочва в доклада на ОИСР за 2011 г. (PDF) за въздействието на слънчевите бури: „Електрическата енергия е крайъгълната технология на съвременното общество, от която зависят почти всички други инфраструктури и услуги. . ”Влиянието на слънчевия вятър може да взриви силови трансформатори чрез стопяване на медните им намотки и особено в силно взаимосвързани региони (като Източното крайбрежие), повредите на трансформатора могат да предизвикат каскадни ефекти, разпространявайки прекъсвания на електрозахранването в широки зони.
Един анализ разгледа бурята от 1921 г. - която беше десет пъти по-мощна от събитието през 1989 г. - и изчисли, че ако се случи днес, тя ще остави около 130 милиона души без ток, което потенциално ще засегне разпределението на водата и храните, отоплението и климатизацията, канализацията. изхвърляне и множество други аспекти на инфраструктурата, които приемаме за даденост ежедневно. Общите разходи за още по-голяма буря, като събитието от 1859 г., могат да бъдат огромни: приблизително 1 до 2 трилиона долара само през първата година и общо възстановяване, което може да отнеме общо 4 до 10 години.
Добрата новина е, че СМЕ са достатъчно големи, за да предизвикат сривове като бурята от 1859 г. са редки - за най-тежките щети трябва да се насочи така, че Земята да получи основната тежест на взрива. За щастие, слънчевата активност се проявява в цикъл с продължителност около 11 години, през който всички видове слънчева активност (включително броя на слънчевите петна, честотата на пламъци и нивото на изхвърляне на маса) се колебаят от високо към ниско и обратно към високо отново. Въпреки това сме близо до пика на цикъла, който НАСА прогнозира, че ще се случи тази есен.
Както НАСА, така и Центърът за прогнозиране на космическото време на Националната служба за наблюдение на времето контролират слънчевата активност и издават предупреждения при възникване на СМЕ и други промени в слънчевия вятър. Настоящата тридневна прогноза на SWPC предвижда да няма бури през уикенда, въпреки тази нова огромна слънчева точка.
Ако бяха забелязани масивни CME, подобни тридневни прогнози ни дават известно време: има някои мерки, които електрическите услуги могат да предприемат, за да защитят оборудването си, като бързо изключване на трансформаторите. Полярните полети, които пътуват на най-голяма надморска височина, могат да бъдат пренасочени, за да се избегне контакт с увреждащи слънчеви частици, а някои спътници могат да бъдат включени в безопасен режим, за да се намалят щетите. Тук, на Земята, най-малкото, ще имаме време да се подготвим за потенциални прекъсвания на тока и други проблеми.
