Каждый день мы смотрим, какая погода нас ждет завтра. Читаем новости, какой будет осень, зима и весна. Однако есть то, что предсказать куда сложнее – это космическая погода.
Почему ученым важно следить за космической погодой, какие сюрпризы она может преподнести и почему в СМИ появляется все больше новостей о полярных сияниях в наших местах. Об этом и многом другом рассказали ученые, заместители директора по научно-исследовательской работе Института солнечно-земной физики СО РАН на прошедшем в августе фестивале “Большие Ученые Коты” – доктор физико-математических наук, Юрий Ясюкевич и кандидат физико-математических наук Роман Васильев.
Что вообще такое космическая погода? Это процессы, которые происходят в верхних слоях атмосферы и в околоземном космическом пространстве, существенно влияющие на жизнедеятельность Человечества и способное сказываться на здоровье индивидов. Основной источник погодных изменений в околоземной пространстве – конечно, Солнце. Оно регулярно выпускает облака заряженных частиц и электромагнитные волны, а те, в свою очередь, влияют на работу электроники, приборов связи, спутников на орбите. Как мы знаем, на Солнце постоянно происходят возмущения магнитных полей, что провоцирует вспышки и выбросы корональной массы, но даже без вспышек Солнце постоянно испускает потоки частиц – солнечный ветер — которые влияют на состояние пространства вокруг Земли. Как итог – мы все живем в солнечной атмосфере.
Как говорит Юрий Ясюкевич, космическая погода «не сожгла» нас всех благодаря тому, что Землю защищает ее магнитное поле, но бывают такие выбросы, что потоки частиц приносят магнитное поле от Солнца, которое способно разомкнуть магнитное поле Земли, ослабить наш естественный щит. В такие дни мы наблюдаем полярные сияния. Чем сильнее возмущение в магнитных полях, тем ярче сияния. Например, в 2024 году была такая магнитная буря, во время которой сияния наблюдались даже в Мексике.
Событие Кэррингтона
За всю историю наблюдений самой мощной считают бурю 1859 года – так называемое событие Керрингтона, произошедшее 1 сентября того года. В тот день полярные сияние наблюдали даже жители Кубы. Как писали СМИ, сотни телеграфов перестали работать по всей Европе и Северной Америке, люди на время лишились связи. Очевидцы сообщали, что над Скалистыми горами в Северной Америке ночью свечение разбудило золотоискателей, которые начали готовить завтрак, решив, что наступило утро.
Тогда на восстановление инфраструктуры ушло не меньше недели.
Возможные потери от такой бури сейчас
Если бы событие такой силы произошло сейчас, то последствия были бы куда хуже. Магнитная буря повлияла бы на спутники связи, повредила бы электронику на Земле и парализовала работу энергосистем. По словам ученого, только в США ущерб от такой бури может составить порядка 600-2600 миллиардов долларов, на восстановление потребуется два года. Без света на неопределенное время останутся до 40 миллионов человек. Электростанции отключатся. И такое бывало – в 1989 году магнитная буря в США вывела из строя несколько электростанций в Квебеке. Ту бурю назвали квебекской. И она была отнюдь не самой сильной.
К счастью, с тех пор таких крупных событий не фиксировали, но они могут случиться рано или поздно. И лучше прогноз иметь заранее. Поэтому-то наши ученые пристально следят за космической погодой и ищут способы оперативно прогнозировать изменения.
Нам остается любоваться видами. Как магнитные бури порождают полярные сияния. И почему мы стали чаще их видеть?
Магнитные бури нередко вызывают полярные сияния, так любимые фотографами. В этом году и в иркутских масс-медиа нередко публиковались фото атмосферных сияний. Жители Приангарья могли любоваться сиянием 17 мая, вызванного геомагнитным штормом интенсивностью G2, причиной которого стал прилет корональной массы. До этого северное сияние, видимое на территории нашего региона, наблюдалось 16 апреля.
Роман Васильев рассказывает, что полярные сияния связаны как раз с возмущениями магнитного поля. Практически каждая вспышка сопровождается выбросом солнечного вещества, однако не всегда объем и скорость выброса зависят от мощности вспышки.
Что в сущности есть геомагнитная буря? Это процесс, который возникает, когда после вспышки на Солнце выброшенная плазма достигает Земли и меняет конфигурацию ее магнитного поля. Магнитное поле Земли призвано защищать нас от выбросов и отлично с этим справляется, однако при определенной конфигурации межпланетного магнитного поля происходит размыкание щита. Тогда частицы солнечного ветра, захваченные ранее магнитным полем Земли, высвобождаются и начинают двигаться вдоль его линий , попадая в околополярные области, где высыпаются в атмосферу Земли. Так рождается красивое свечение.
При этом магнитный полюс Земли не стоит на месте. За последние годы он значительно продвинулся как раз в нашу сторону. Северный магнитный полюс (не путаем с географическим полюсом) активно смещается со стороны Канады в сторону Сибири. Пока нельзя точно сказать, что именно благодаря этому иркутяне стали чаще фиксировать полярные сияния. Это связано и с тем, что современная техника научилась видеть то, чего не видели прежние фотоаппараты, и практически любой житель с хорошей камерой может поймать свечение. В Иркутске даже появились охотники за полярными сияниями.
У наших ученых же есть свои методы наблюдений и свои инструменты. ИСЗФ СО РАН обладает огромной базой инструментов, способных следить за космосом – полигоны и обсерватории Института раскиданы на тысячах километрах, от Норильска до Монголии, от Екатеринбурга до Магадана. Прямо сейчас строятся новые телескопы, радары, в космос запускают новые спутники.
Почему изучение космической погоды важно для каждого из нас?
Это не для красивых фото, это фундаментальная наука, нацеленная на получение новых знаний о мире. И на защиту Земли. Понимая, что происходит в околоземном пространстве, умея предсказывать такие бури как событие Кэррингтона, ученые смогут предупреждать их разрушительные последствия для инфраструктуры. Да и для каждого человека. Только представьте – вы оказались во время магнитной бури в незнакомом месте – свет погас, навигация не работает, связь тоже. Довольно мрачный сюжет, который нельзя исключать.
Научиться прогнозировать такие события, чтобы вовремя предпринять меры – задача наших ученых, и не простая. Но наука не стоит на месте, так что, возможно, не за горами будущее, в котором бы будем получать СМС не только о предстоящих ливнях и грозах.
«Иркутск Сегодня»