Изменение солнечной активности: буря неизбежна

Все больше появляется свидетельств в пользу того, что предстоящие несколько лет могут ознаменоваться множеством аварий и катастроф, связанных с изменением солнечной активности.

Солнце продолжает преподносить сюрпризы специалистам. В течение последних двух лет ученые довольно уверенно предсказывали, что следующий солнечный цикл будет отличаться повышенной активностью. На это указывали многие косвенные признаки. При этом на протяжении более чем месяца на видимой поверхности ближайшей к нам звезды не наблюдалось ни одного пятна. Эти характерные структуры, образованные более холодной, чем окружающее вещество, плазмой, появляются в местах выхода силовых линий магнитного поля из внутренних областей Солнца.

Солнечные пятна можно видеть практически всегда, подчас даже невооруженным глазом (например, через затемненное стекло). Столь длительный период отсутствия пятен не отмечался с июня 1913 года и чрезвычайно интригует физиков.
Хорошо известно, например, что длительное отсутствие солнечных пятен (означающее пониженную активность нашего светила) в XVII веке сопровождалось заметным похолоданием на Земле.

Само по себе периодическое уменьшение числа пятен является нормальным. Оно свидетельствует о том, что Солнце находится в минимуме активности, сменяющемся затем ее ростом. Однако столь длительное полное отсутствие пятен заставило некоторых исследователей предположить, что "всплытие" магнитных структур из глубины Солнца в начале следующего цикла может произойти стремительно и спровоцировать экстремальные по мощности выбросы солнечного вещества.

Чем это может нам грозить?

Сильные возмущения геомагнитного поля, вызванные солнечной активностью, могут приводить к сбоям в работе или даже разрушению различных систем и оборудования. Это относится к телекоммуникациям, энергетике, транспортной отрасли, эксплуатации космических аппаратов и многим другим, как когда-то принято было говорить, "отраслям народного хозяйства".

В случае с наземными системами эти вопросы наиболее остро стоят для инфраструктуры, расположенной в высоких широтах, поскольку именно в этих регионах из-за топологии магнитосферы Земли магнитные бури могут быть наиболее сильными. Для космических аппаратов зачастую куда большее значение имеет непосредственное воздействие солнечного ветра, резкое повышение интенсивности которого, собственно, и является причиной магнитных бурь, возникающих при его вторжении в магнитосферу Земли. Таким образом, все перечисленные факторы могут быть крайне опасными для оборудования в периоды резкого увеличения интенсивности солнечного ветра.
По оценкам некоторых аналитиков, суммарные (прямые и косвенные) потери, связанные с неблагоприятным влиянием геомагнитных бурь и явлений солнечной активности, их порождающих, могут достигать $1 млрд в год.

В прошлом уже не раз отмечались различные инциденты, связанные с воздействием солнечного ветра на нашу планету.

В частности, 24 марта 1940 года сильнейшая геомагнитная буря вывела из строя 80% всех магистральных телефонных сетей в Миннеаполисе. Электроснабжение временно было нарушено в некоторых регионах штатов Новой Англии, Нью-Йорка, Пенсильвании, Миннесоты, Квебека и Онтарио.

13-14 марта 1989 года сильная геомагнитная буря вывела из строя систему электроснабжения в провинции Квебек, что привело к потере мощности более 20 ГВт. Это лишило электроэнергии несколько миллионов человек. Время между началом неполадок и полным коллапсом системы составило около 90 секунд. Радиосвязь на высоких частотах была практически прервана, в то время как ультравысокочастотные передачи распространились на необычно длинные расстояния и создавали помехи. Ряд районов США также остался без электроснабжения.

20-21 января 1994 года два канадских спутника связи вышли из строя. Это на несколько часов нарушило телефонную и радиосвязь, также прекратилось телевещание.

29 апреля 1994 года трансформатор на АЭС Maine Yankee полностью был выведен из строя вскоре после начала сильной геомагнитной бури.

За последние семь лет солнечные вспышки несколько раз устанавливали новые рекорды мощности. Действительно серьезных последствий удалось избежать лишь потому, что Земля не оказывалась на траектории основного фронта ударной волны.
Астрофизик Ричард Бенке считает, что новый солнечный цикл ознаменуется большим числом сбоев в телекоммуникационных системах, авариями в сетях электропередачи, отключениями электричества, а также увеличением опасности для космонавтов на орбите.

Также магнитные бури, сопровождающие вспышки на Солнце, могут угрожать здоровью людей - например, вызывать сердечные приступы. Многие исследователи прогнозируют, что следующий цикл активности будет на 30-50% мощнее предыдущего, который достиг своего пика в 2001 году. Самый сильный солнечный цикл в новой истории пришелся на 1950−е годы. Тогда его последствия практически не были замечены человечеством, так как на орбите не было ни одного космонавта и почти не было спутников, а зависимость от телекоммуникационных сетей была значительно ниже. Поэтому с точностью предсказать, как высокая солнечная активность повлияет на жизнь Земли, достаточно сложно.

Некоторые специалисты указывают на то, что в среднем один раз в 100-200 лет могут происходить "суперштормы", подобные геомагнитной буре 1859 года, которые в состоянии полностью вывести из строя все используемые сегодня космические аппараты (более 1 тыс. единиц) на околоземной орбите.

Их замена, по самым приблизительным подсчетам, обойдется в $170-230 млрд, еще около $90 млрд придется потратить на устранение последствий этой катастрофы. Даже достаточно осторожные в своих прогнозах эксперты, такие как Стен Оденвальд, предполагающие, что до столь масштабной катастрофы не дойдет, оценивают суммарный ущерб от подобного "супершторма" примерно в $70 млрд. Предсказать последствия воздействия таких выбросов солнечного вещества и последующих геомагнитных бурь на биосферу Земли и наземную инфраструктуру сложно, но вполне возможно, что нам доведется испытать их на себе. Исходя из цикличности солнечной активности, исследователи предполагают, что подобные "суперштормы" могут произойти в период с 2010 по 2012 год.
Ситуация усугубляется тем, что появившиеся на этой неделе публикации подтверждают данные более ранних работ: собственное магнитное поле Земли, защищающее планету от солнечного ветра, быстро слабеет.

Исследования показали, что за последние 150 лет его напряженность уменьшилась на 10-15%, тогда как за предыдущие 10 тыс. лет - на 30%. Ученые предполагают, что в скором времени нас ждет "переполюсовка". Удалось установить, что в прошлом быстрое изменение интенсивности магнитного поля предшествовало именно смене его полюсов (последний раз это произошло примерно 780 тыс. лет назад). Мнения о возможных последствиях этого события разнятся, но эксперты сходятся в том, что проблем избежать не удастся.

Все это взывает у специалистов тревогу и, если они окажутся правы, возможно, в скором будущем на первое место во всех новостях выйдут прогнозы погоды. Космической.

Александр Загнетко