Hi-News.ru

Мощная геомагнитная буря точно произойдет, но мы не знаем, когда именно

Сильный геомагнитный шторм способен вывести из строя технику и интернет по всему миру.

В это верится слабо, однако, по словам специалистов, это лишь вопрос времени.

Самые мощные солнечные бури в истории случаются в среднем раз в 500 лет, а наша цивилизация впервые в истории целиком зависит от электричества и связи.

Как геомагнитные бури возникают из-за выбросов плазмы на Солнце  

Геомагнитная буря, также известная как солнечная буря, начинается на Солнце.

Иногда с его поверхности выбрасывается огромный пузырь перегретого газа, плазмы. Это явление называют корональные выбросы массы. По своей сути, это облако протонов и электронов, то есть электрически заряженных частиц, летящих к Земле.

Когда эти частицы достигают нашей планеты, они взаимодействуют с ее магнитным полем. Поле искажается и ослабевает, и именно поэтому мы видим полярные сияния, а заодно и замечаем сбои в технике. В обычных дозах этот солнечный ветер безвреден и даже красив. Проблема начинается, когда Солнце выбрасывает слишком много частиц.

Хороший пример — геомагнитная буря в мае 2024 года, получившая высший балл G5 по шкале геомагнитных бурь. Она нарушила работу GPS настолько, что сбила с курса автоматические тракторы, которым нужна точность до сантиметра. 

Самые мощные геомагнитные бури в истории

Самый сильный геомагнитный шторм случился 1 и 2 сентября 1859 года. Тогда по всему миру отказали телеграфные системы, а ведь это была одна из первых электронных технологий человечества. Операторы получали удары током, телеграфная бумага загоралась, а аппаратуру можно было использовать даже с отключенными батареями — настолько сильным был наведенный ток. Полярное сияние в те ночи видели аж в Колумбии, хотя обычно оно бывает только у полюсов.

Это явление вошло в историю как событие Кэррингтона. Это одно из пяти событий, которые произошли всего один раз в истории человечества.

Но и она, как выяснилось, не предел. Образцы антарктического льда показали следы ещё более масштабного шторма около 774 года нашей эры. Его называют событие Мияке. Та вспышка вызвала самый резкий за всю историю скачок углерода-14 — радиоактивного изотопа, который образуется в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей. Чем сильнее буря, тем больше углерода-14, и его потом находят в годичных кольцах деревьев.

Событие Мияке дало 12% прирост углерода-14, тогда как событие Кэррингтона — меньше 1%. То есть Мияке было в разы мощнее. Анализ ледяных кернов показал, что бури масштаба Кэррингтона и Мияке случаются в среднем раз в 500 лет.

Опасность геомагнитных бурь для техники

Если буря уровня Кэррингтона ударит сегодня, пострадают не телеграфные провода, а все, что нас окружает. При нашей зависимости от электричества последствия могут обернуться триллионными убытками и угрозой жизни людей, которые зависят от этих систем.

Дело в том, что геомагнитная буря порождает в проводах наведенные токи, текущие по электросети. Эти токи могут превышать 100 ампер, а это примерно столько же, сколько потребляет целый жилой дом. Такой ток вливается в трансформаторы, реле и датчики, повреждая их изнутри и вызывая массовые отключения.

Наведенные токи способны повредить трансформаторы и обрушить энергосеть

Это не теория. В марте 1989 года в Квебеке случилась буря в три раза слабее Кэррингтона, и ее хватило, чтобы обрушить энергосеть Hydro-Quebec. Наведенные токи повредили трансформатор в Нью-Джерси и вырубили автоматические выключатели. В итоге пять миллионов человек остались без электричества на девять часов. А ведь та буря была сравнительно слабой.

Как солнечная буря повлияет на интернет

Отключением света дело не ограничится. При буре масштаба Кэррингтона связь оборвется в мировом масштабе. Под удар попадут интернет-провайдеры, а вслед за ними и все системы, которым нужно обмениваться данными.

Вот что окажется под угрозой:

• высокочастотная радиосвязь: наземная, коротковолновая, связь «земля-воздух» и «корабль-берег»;

• спутники, у которых наведенные токи могут просто сжечь платы;

• спутниковые телефоны, интернет, радио и телевидение;

• GPS-навигация в автомобилях, самолетах, смартфонах и умных часах;

• военные системы: загоризонтная радиолокация и обнаружение подлодок.

Есть и менее очевидная угроза. Когда буря разогревает верхние слои атмосферы, та расширяется наружу и становится плотнее там, где летают спутники. Возросшее сопротивление атмосферы тормозит спутники, и если их вовремя не поднять на более высокую орбиту, они начнут падать обратно к Земле.

Когда произойдет мощная солнечная буря

Подготовиться к следующему мощному геомагнитному шторм невозможно. Даже при наличии космической метеослужбы NOAA, которая следит за солнечными вспышками, у мира будет лишь от нескольких минут до нескольких часов на предупреждение.

Буря масштаба Кэррингтона нанесет сильнейший урон электросетям и связи по всему миру, а перебои могут растянуться на недели. Если же ударит шторм масштаба Мияке, последствия будут катастрофическими, и отключения электричества способны затянуться на месяцы.

Мощный геомагнитный шторм может оставить целые регионы без света на недели

Полностью предотвратить буру нельзя, но можно смягчить удар. Специалисты называют два способа:

• устанавливать устройства, защищающие уязвимое оборудование вроде трансформаторов;
• разрабатывать технологии для уменьшения нагрузки на сети, когда буря уже на подходе.

В общем, сильнейшая геомагнитная буря в будущем точно произойдет, но мы не знаем, когда. История ледяных кернов показывает, что такие события неизбежны, а наша зависимость от электроники делает нас уязвимее предков. Поэтому работать над защитой сетей нужно уже сейчас, до того, как Солнце снова напомнит о себе.