По данным Калифорнийского университета в Беркли и китайских исследователей, быстрая последовательность корональных выбросов массы — самых интенсивных извержений на Солнце — послала импульс намагниченной плазмы, устремившийся в космос и через орбиту Земли. Если бы извержение произошло девятью днями раньше, оно поразило бы Землю, потенциально вызвав хаос в электросети, отключив спутники и GPS и нарушив нашу все более электронную жизнь.Солнечные вспышки окутали Землю магнитным фейерверком, соответствующим самой большой магнитной буре, когда-либо зарегистрированной на Земле, так называемому событию Кэррингтона 1859 года.
Доминирующий способ связи в то время, телеграфная система, была отключена в Соединенных Штатах. буквально шокирует телеграфистов. Тем временем северное сияние озарило ночное небо на юге, вплоть до Гавайев.
В статье, опубликованной сегодня (вторник, 18 марта) в журнале Nature Communications, бывший научный сотрудник Калифорнийского университета в Беркли и физик-исследователь Ин Д. Лю, ныне профессор Государственной ключевой лаборатории космической погоды Китая, физик-исследователь Калифорнийского университета в Беркли Джанет Г. Луман. и их коллеги сообщают о своем анализе магнитной бури, которая была обнаружена космическим кораблем НАСА STEREO A.«Если бы он упал на Землю, он, вероятно, был бы таким же большим, как в 1859 году, но эффект сегодня, с нашими современными технологиями, был бы огромным», — сказал Луман, член команды STEREO (Solar Terrestrial Observatory) и базируется в Лаборатории космических наук Калифорнийского университета в Беркли.Исследование, проведенное в прошлом году, показало, что стоимость солнечной бури, такой как событие Кэррингтона, может достигнуть 2,6 триллиона долларов во всем мире.
Значительно меньшее событие 13 марта 1989 года привело к обрушению энергосистемы Канады Hydro-Quebec и, как следствие, к отключению электроэнергии шести миллионов человек на срок до девяти часов.«Экстремальный шторм космической погоды — солнечный супер-шторм — представляет собой маловероятное событие с серьезными последствиями, которое представляет серьезную угрозу для критически важных инфраструктур современного общества», — предупредил Лю, сотрудник Национального центра космических наук Китая. Академия наук в Пекине. "Стоимость экстремального явления космической погоды, если оно упадет на Землю, может достигнуть триллионов долларов с потенциальным временем восстановления в 4-10 лет. Поэтому понимание солнечных супер-штормов имеет первостепенное значение для безопасности и экономических интересов современного общества. . "Основываясь на своем анализе события 2012 года, Лю, Луман и их коллеги из STEREO пришли к выводу, что огромная вспышка на Солнце 22 июля прогнала магнитное облако через солнечный ветер с пиковой скоростью более 2000 километров в секунду — в четыре раза. типичная скорость магнитной бури.
Он прошел через орбиту Земли, но, к счастью, Земля и другие планеты в то время находились по другую сторону от Солнца. Любые планеты в пределах прямой видимости пострадали бы от сильных магнитных бурь, поскольку магнитное поле вспышки запуталось с собственными магнитными полями планет.
Исследователи определили, что огромная вспышка возникла в результате как минимум двух почти одновременных выбросов корональной массы (CME), которые обычно высвобождают энергию, эквивалентную энергии около миллиарда водородных бомб. Они пришли к выводу, что скорость, с которой магнитное облако пробивалось сквозь солнечный ветер, была такой высокой, потому что другой выброс массы четырьмя днями ранее расчистил путь материала, который мог бы замедлить его.
«Авторы полагают, что это экстремальное событие произошло из-за взаимодействия двух CME, разделенных всего лишь 10-15 минутами», — сказал Джо Гурман, научный сотрудник проекта STEREO в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.Одна из причин, по которой это событие было потенциально настолько опасным, помимо его высокой скорости, заключается в том, что оно создало очень продолжительное магнитное поле, ориентированное на юг, сказал Луман. Эта ориентация вызывает самые большие магнитные бури, когда они поражают Землю, потому что южное поле сильно сливается с северным полем Земли в процессе, называемом повторным соединением.
Штормы, которые обычно могут сбрасывать свою энергию только на полюсах, вместо этого сбрасывают ее в радиационные пояса, ионосферу и верхние слои атмосферы и создают полярные сияния вплоть до тропиков."Эти корявые, извилистые веревки магнитного поля от выбросов корональной массы исходят от Солнца через окружающую солнечную систему, накапливая материал перед собой, и когда этот двойной удар попадает в Землю, он искажает магнитное поле Земли в странных направлениях, сбрасывая энергию по всей планете », — сказала она. «Некоторые из нас хотели бы, чтобы Земля была на пути; что это был бы за эксперимент».«Люди продолжают говорить, что это редкие природные опасности, но они происходят в Солнечной системе, хотя мы не всегда их видим», — добавила она. «Это похоже на землетрясение — трудно внушить людям важность подготовки, если только вы не пострадали от землетрясения силой 9 баллов».
Вся эта активность была бы упущена, если бы STEREO A — космический аппарат STEREO, опережающий нас на орбите Земли и близнец STEREO B, который движется по нашей орбите — не был там, чтобы зафиксировать взрыв.Цель STEREO и других спутников, исследующих магнитные поля Солнца и Земли, — понять, как и почему Солнце испускает эти большие солнечные бури, и иметь возможность предсказать их в течение 11-летнего солнечного цикла. Это событие было особенно необычным, потому что оно произошло в очень спокойный солнечный период.
«Наблюдения за солнечными супер-бурями крайне скудны и ограничены, а наше текущее понимание солнечных супер-бурь очень плохо», — сказал Лю. «Вопросы, фундаментальные для физики Солнца и космической погоды, например, как формируются и развиваются экстремальные явления и насколько серьезными они могут быть на Земле, не рассматриваются из-за крайней недостаточности наблюдений».