Частина Сонця вибухнула у травні 2024 року.

Сонце — це величезна куля надзвичайно гарячого газу, яка називається плазмою. Оскільки плазма є провідною, магнітні поля випромінюються від сонячної поверхні. Оскільки різні частини поверхні обертаються з різною швидкістю, поля заплутуються. Зрештою, як і надто туго затягнуті гумки, вони можуть порватися – і саме це вони зробили минулого року.

Ці титанічні плазмові вибухи, також відомі як сонячні спалахи, кожен вибух виробляв енергію мільйона водневих бомб. Частини магнітного поля Сонця також були випущені у вигляді магнітних бульбашок, наповнених мільярдами тонн плазми.

Ці бульбашки, які називаються корональними викидами маси, або CME, впали в космос зі швидкістю, яка приблизно в 6000 разів перевищувала швидкість комерційного реактивного лайнера. Через кілька днів вони один за одним зіткнулися в магнітному полі, що оточує Землю. У кожному CME плазма стрибнула до нас, створюючи вражаючі полярні сяйва та потужні електричні струми, які брижами пронизували земну кору.

Ви могли не помітити. Подібно до того, як протилежні полюси магнітів холодильника повинні вирівнятися, щоб з’єднатися, полюси магнітного поля Землі та вхідного CME мають ідеально вирівнятися, щоб плазма в CME досягла Землі. Цього разу вони цього не зробили, тож більша частина плазми пішла у глибокий космос.

Людині не завжди так щастило. Я історик навколишнього середовища та автор нової книги «Брижі в космічному океані: екологічна історія нашого місця в Сонячній системі».

Під час написання книги я дізнався, що ряд технологічних проривів – від телеграфу до супутників – зробили сучасні суспільства вразливими до наслідків сонячних бур, тобто спалахів і CME.

З 19 століття ці шторми неодноразово порушували життя на Землі. Сьогодні є ознаки того, що вони загрожують виживанню цивілізації, якою ми її знаємо.

Телеграф: перше попередження

Вранці 1 вересня 1859 року двоє молодих астрономів Річард Керрінгтон і Річард Ходжсон стали першими людьми, які спостерігали сонячний спалах. На їх подив, він був настільки потужним, що на дві хвилини затьмарив решту Сонця.

Приблизно через 18 годин яскраві криваво-червоні полярні спалахи з’явилися на нічному небі аж до екватора, а нещодавно побудовані телеграфні лінії обірвалися по всій Європі та Америці.

Подія Керрінгтона, як її пізніше назвали, показала, що атмосфера Сонця може сильно змінюватися. Це також свідчить про те, що новітні технології, такі як електричний телеграф, починають пов’язувати сучасне життя з надзвичайною жорстокістю найвибуховіших змін Сонця.

Понад століття ці зв’язки були не більш ніж випадковими незручностями, такими як перебої в роботі телеграфу, частково тому, що жодна сонячна буря не зрівнялася за потужністю з Подією Керрінгтона. Але ще одна причина полягала в тому, що світові економіки та війська поступово ставали все більш залежними від технологій, які виявилися дуже чутливими до змін Сонця.

Пензель з Армагеддоном

Потім настав травень 1967 року.

Радянські та американські військові кораблі зіткнулися в Японському морі, американські війська переправилися в Північний В’єтнам, і Близький Схід опинився на межі Шестиденної війни.

Лише жахлива комбінація нових технологій уберегла Сполучені Штати та Радянський Союз від повної війни; Тепер ядерні ракети можуть знищити країну за лічені хвилини, але радар може вчасно виявити їхнє наближення, щоб нанести удар у відповідь. Прямий напад на будь-яку супердержаву був би самогубством.

Раптово 23 травня серія сильних спалахів на Сонці вдарила Землю потужними радіохвилями, вивівши з ладу американські радіолокаційні станції на Алясці, Гренландії та Англії.

Синоптики попередили представників командування повітряної оборони Північної Америки (NORAD) про можливість сонячної бурі. Але масштаби радіолокаційного затемнення переконали чиновників ВПС, що Радянський Союз несе відповідальність. Саме так робив СРСР перед ядерним ударом.

Американські бомбардувальники, озброєні ядерною зброєю, були готові дати відповідь. Сонячна буря настільки порушила їхній бездротовий зв’язок, що їх стало неможливо згадати навіть у польоті. Якраз вчасно синоптики використали спостереження за Сонцем, щоб переконати офіційних осіб NORAD, що сонячна буря заглушила їхній радар. Напевно, ми живі сьогодні, тому що вони досягли успіху.

Відключення, трансформатори і колапс

Через протистояння з ядерною війною сонячна буря стала джерелом екзистенціальної загрози, тобто потенційної загрози існуванню людства. Проте величина цього ризику виявилася лише в березні 1989 року, коли 11 потужних спалахів передували появі послідовних викидів корональної маси.

Понад два десятиліття північноамериканські комунальні компанії створювали величезну систему передачі електроенергії від електростанцій до споживачів. У 1989 році було доведено, що система чутлива до потоків, які викликають викиди корональної маси, коли вони рухаються через земну кору.

У Квебеку кристалічна основа під містом погано проводить електрику. Замість того, щоб текти крізь скелю, потоки почали текти в найбільшу в світі систему гідроелектропередачі. Він впав, залишивши мільйони людей без світла в мінусову погоду.

Ремонт виявив дещо тривожне: струм пошкодив багато трансформаторів, які є величезними спеціальними пристроями, які передають електроенергію між ланцюгами.

Заміна трансформатора може зайняти кілька місяців. Якби шторм 1989 року був таким потужним, як подія Керрінгтона, сотні трансформаторів були б знищені. Для відновлення електроенергії по всій Північній Америці можуть знадобитися роки.

Сонячна буря: екзистенційна загроза

Але чи справді подія Керрінгтона була найстрашнішою бурею, яку будь-коли викликало Сонце?

Вчені вважали, що це так, поки в 2012 році група японських вчених не знайшла докази надзвичайних спалахів високоенергетичних частинок у кільцях росту дерев, датованих восьмим століттям нашої ери. Головне пояснення для них: гігантські сонячні бурі, що затьмарюють подію Керрінгтона. Зараз вчені підрахували, що ці «події Міяке» відбуваються раз на кілька століть.

Астрономи також виявили, що кожне століття зірки, схожі на Сонце, можуть спалахувати суперспалахами, потужність яких у 10 000 разів сильніша за найсильніші сонячні спалахи, які коли-небудь спостерігалися. Оскільки Сонце старше і обертається повільніше, ніж багато з цих зірок, його суперспалахи можуть бути дуже рідкісними, трапляючись, мабуть, раз на 3000 років.

Тим не менш, наслідки тривожні. Колись потужні сонячні бурі справляли враження на людство, створюючи вражаючі полярні сяйва. Сьогодні цивілізація залежить від електричних мереж, які дозволяють товарам, інформації та людям переміщатися нашим світом, від каналізаційних систем до супутникових угруповань.

Що станеться, якщо ці системи раптово зазнають краху в масштабах континенту на місяці, навіть роки? Чи загинуть мільйони людей? І чи може одна сонячна буря призвести до цього?

Дослідники працюють над відповідями на ці питання. Наразі можна сказати одне: щоб захистити ці мережі, вчені повинні стежити за Сонцем у режимі реального часу. Таким чином, оператори можуть зменшити або змінити маршрут електроенергії, що протікає через мережу, коли прибуває CME. Невелика підготовка може запобігти падінню.

На щастя, сьогодні супутники і телескопи на Землі тримають Сонце під постійним спостереженням. Проте в Сполучених Штатах нещодавні спроби скоротити науковий бюджет NASA поставили під сумнів плани замінити застарілі супутники для моніторингу Сонця. Навіть провідна у світі сонячна обсерваторія, сонячний телескоп Daniel K. Inouye, також може скоро закритися.

Ці потенційні скорочення є нагадуванням про нашу схильність переоцінювати життєві ризики – поки не стане надто пізно.

Цю статтю опубліковано The Conversation, некомерційною незалежною інформаційною організацією, яка надає вам факти та надійний аналіз, щоб допомогти вам зрозуміти наш складний світ. Автор: Дагомар Дегроот, Джорджтаунський університет

Детальніше:

Дагомар Дегроот отримав фінансування від НАСА.