Заплаха 2: Слънчеви пламъци

Ниво на опасност : средно

Вероятност: висока

Възможни последици : срив или падане на спътници, прекъсване на радиокомуникациите, електрозахранването, радиационна опасност за екипажите и пътниците на самолетите

Вероятно начало : няколко пъти при максимумите на слънчевия цикъл (с период от 11 години) Противодействия: непрекъснат мониторинг на слънчевата активност, прогнозиране и отчитане на тези данни в работата

Вероятно първият официално регистриран факт на катастрофалното влияние на Слънцето върху технологичната страна на човешката цивилизация може да се счита за провал на телеграфните линии през септември 1859 г., когато се появи слънчева светкавица с такава интензивност, че дори и на Хаваите могат да се видят проблясъци на аврора. Оттогава ние станахме по-зависими от технологиите, така че проблясъците на Слънцето причиняват огромни щети в глобален мащаб.

Опасен светило

„По време на слънчевите изблици нивото на рентгеновото и UV лъчението на Слънцето се повишава“, казва Владимир Кузнецов, директор на IZMIRAN (Институт за наземно магнетизъм, йоносфера и радиовълново разпространение на името на Н. В. Пушков РАН). - Атмосферата, поглъщаща тази радиация, се загрява и „набъбва“; на височини от няколкостотин километра плътността на газа се увеличава. Това води до забавяне на спътниците в ниски орбити - до степен, че те могат да бъдат загубени. Най-известният случай от този вид е слизането от орбита през юли 1979 г. на американската орбитална станция Skylab поради инхибиране от атмосферата, загрято от прояви на неочаквано висока слънчева активност. "

По време на изблици Слънцето не се ограничава до рентгенови лъчи и UV, но също така излъчва потоци от високоенергийни заредени частици, които достигат до Земята за няколко часа. Въпреки че Земята като цяло е защитена от тях от магнитосферата, те засягат сателитите във по-високи орбити (над 1000 км), причинявайки шум от детектори, неизправности и деградация на електрониката. На високи географски ширини високоенергийните заредени частици могат да достигнат йоносферата, причинявайки допълнително йонизиране и прекъсване на радио комуникацията.

Не знаем как да прогнозираме появата на огнища, но е съвсем реалистично да наблюдаваме и да предприемаме подходящи защитни мерки.

Избухванията също са придружени от изхвърляне на коронална маса, въпреки че тези явления могат да протичат без огнища. Веществото, изхвърлено от слънчевата корона, представлява плазма с магнитно поле (така наречените магнитни облаци). Взаимодействието на такъв облак с магнитосферата на Земята предизвиква ненормално смущение - магнитна буря. Промяната в геомагнитното поле води до появата на индуцирани токове в електропроводи и тръбопроводи. „Типичен пример за въздействието на този фактор са събитията в Канада“, обяснява Кузнецов. - През март 1989 г. токовете, предизвикани от магнитна буря, доведоха до претоварвания в електрическите системи на канадската провинция Квебек, които задействаха част от защитните устройства, изгориха трансформатори и прекъснаха в продължение на девет часа. Щетите възлизат на около 2 милиарда долара ". Индуцираните токове в тръбопроводи (силата на които може да достигне стотици ампери) водят до нарушаване на защитата от корозия, а в железопътните коловози до неизправности в работата на автоматизацията. В допълнение, по време на най-мощните магнитни бури конфигурацията на магнитосферата се променя - тя се „свива“ от страната на Слънцето, а геостационарните спътници, обикновено под нейната защита, могат да бъдат уязвими за потоци от високоенергийни заредени частици. Ако в такъв момент се появи мощна светкавица, тогава много сателити ще бъдат изложени на риск. Магнитните бури също причиняват нарушение на йоносферата, което води до смущения в преминаването на радиосигнали, по-специално от навигационните спътници: например точността на военен GPS сигнал достига 1 м, а по време на магнитни бури пада с един или два порядъка - тоест може да бъде 10 −100 m.

Без паника!

„Избухвания се случват непрекъснато, за 11-годишния цикъл има около 37 000, но около десетина събития, които представляват сериозна опасност за цикъла“, казва Владимир Кузнецов. - Въпреки това, въпреки всичките ни познания, все още не знаем как да прогнозираме появата на огнища. Но е възможно и необходимо да се проследява появата им с помощта на различни инструменти, това ще позволи своевременно формиране на прогнози, въз основа на които могат да се предприемат мерки за минимизиране на щетите. Пример за това е прогнозата, която през юли 2000 г. помогна за поддържането на руския океанографски спътник Okean-O в орбита. Предупрежденията за магнитните бури и космическите лъчи ви позволяват да променяте маршрутите на самолета във времето и да избягвате опасно излагане на радиация на екипажите и пътниците. “

Високо енергийните заредени частици представляват висока радиационна опасност за хората на МКС и в самолетите в полярните райони. В допълнение към обсерваториите SOHO и ACE, няколко устройства STEREO се използват и за наблюдение на изхвърлянията на коронална маса, които следват орбитата на Земята около Слънцето и помагат да се гледа на магнитния облак, летящ към Земята „отстрани“. За да се замени SOHO, който работи почти 15 години, в началото на 2010 г. стартира спътникът Solar Dynamics Observatory (SDO), който сега работи в режим на отстраняване на грешки. Повече от 30 години метеорологичните спътници GOES провеждат общ мониторинг на слънчевата активност чрез измерване на потока от слънчева рентгенова радиация и слънчеви космически лъчи в геостационарна орбита.

Според премиера Анатолий Петрукович, ръководител на лабораторията за динамика на енергийните частици и космическото време в Института за космически изследвания (ИКИ) на Руската академия на науките, сега слънцето се следи от много научни спътници: „Двата основни инструмента за прогнозиране са слънчевите обсерватории SOHO и ACE, разположени в точката на вибрация L1 между Земята и Слънцето. SOHO ви позволява да проследявате появата на петна, изблици и изхвърляния на коронална маса и въз основа на тяхното местоположение и динамика давате тридневна прогноза, ако представляват опасност за Земята. "ACE е оборудван с инструменти за изучаване на слънчевия вятър. Въз основа на техните данни е възможно да се оцени интензивността на магнитния облак, дошъл на Земята час и половина преди началото на магнитна буря."

С нулева вероятност

Каква е вероятността от избухване на слънцето, което да доведе до глобална катастрофа? Според Кузнецов това е почти нула: „Най-мощните светкавици имат енергия около 1033 ер (1026 J, това е еквивалентно на експлозия на ядрена бомба със сила от 25 милиарда тона). Такива огнища ще причинят огромни икономически щети, ако Земята попадне в зоната им на покритие. Но глобална катастрофа изисква светкавична енергия с два порядъка по-голяма и такива събития не могат да се случат на Слънцето. "

Статията е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 9, септември 2010 г.).

Препоръчано

Инвазивни хищници: домашните любимци заплашват биоразнообразието на Земята
2019
Как да гасите огън ... мълния
2019
Сбогом легенда: как Ту-134 ще бъде запомнен
2019