Супервспышка!: Белые пятна Солнца
Итак, в четверг 1 сентября 1859 г., ровно в 11 часов 18 минут 33-летний английский астроном Ричард Каррингтон (Richard Carrington) находился в своей обсерватории. Как и обычно в такие безоблачные утра, он вел наблюдения за Солнцем: телескоп проецировал его изображение на экран диаметром около 30 см, а Каррингтон разглядывал и зарисовывал темные пятна солнечных бурь. На этот раз ученому удалось обнаружить очень крупную группу пятен — но у него буквально полезли на лоб глаза, когда поверх пятен вспыхнула пара ослепительно ярких огней, которые очень быстро росли.
Понимая, что ему встретилось нечто необычное и, по своим словам, «несколько взволнованный этим сюрпризом», Каррингтон выбежал, чтобы позвать кого-нибудь, кто вместе с ним мог бы зафиксировать происходящее. Вернувшись через минуту, астроном обнаружил, что вспышки успели сильно измениться и ослабеть. Вместе с коллегой они наблюдали, как белые пятна понемногу сжались в точки и исчезли. Прошло всего пять минут — часы показывали 11:23.
Но еще до заката следующего дня небо над Землей расцвело красными, зелеными и пурпурными огнями полярных сияний — таких ярких, что, по сообщениям множества газет, видеть их можно было даже днем и даже на тропических широтах Кубы, Багам, Ямайки и Гавайев. Для некоторых еще более ярким свидетельством серьезности происходящего стали неполадки на телеграфных линиях. Искровые разряды больно жалили телеграфистов и поджигали бумагу телеграфных лент. Даже при отключении аппаратов от батарей вызванные «электромагнитной бурей» токи все равно позволяли телеграфу нормально работать и передавать сообщения.
«То, что наблюдал Каррингтон, — поясняет гелиофизик Дэвид Хатавей (David Hathaway), — было магнитной бурей на Солнце». Сегодня мы знаем, что подобное происходит на нашей звезде довольно часто, особенно в периоды высокой активности. Самым опасным их результатом считаются выбросы коротковолнового излучения (которое фиксируют космические рентгеновские датчики) и помехи в радиодиапазоне (которые наблюдают радиотелескопы на Земле). В середине XIX в., понятно, рентгеновских аппаратов на орбиту не выводили, и телескопов, работающих в радиодиапазоне, тоже не существовало. По сути, никто и не думал, что подобные вспышки существуют — пока не появилась эта гигантская, наблюдать которую можно было и в оптической части спектра, поскольку выброс ее был ярким даже на фоне яркого Солнца.
Конечно, подобная гигантская вспышка не могла не породить колоссальное облако заряженных частиц, которое понеслось в космос. Вскоре оно достигло нашей планеты и буквально врезалось в земную магнитосферу, сотрясши ее до основания. В некотором роде, явление можно сравнить с Тунгусским метеоритом, только произошло оно на другом уровне существования материи. На Земле разразилась сильнейшая геомагнитная буря; быстрые и мильные возмущения магнитосферы создали токи, которые и нарушили работу телеграфных станций по всему миру.
«Еще лет 35 назад я начал привлекать внимание научного сообщества к тому, что произошло в 1859-м и к тому, как это сказалось на системе коммуникаций, — рассказывает Луис Ланзеротти (Louis Lanzerotti). Для него важным сигналом послужила вспышка, зафиксированная 4 августа 1972 г., нарушившая телефонную связь в Иллинойсе, где тогда работал физик. Полтора десятилетия спустя, в марте 1989, мощная геомагнитная буря нарушила работу канадской гидроэлектростанции Hydro Québec, из-за чего обширный промышленно развитый район с населением около 6 млн. человек оказался обесточен на 9 часов. Тогда же созданные бурей токи буквально расплавили электрические трансформаторы на подстанциях в Нью-Джерси. Список можно продолжить: в конце 2005 г. рентгеновский поток от очередной мощной вспышки на 10 минут полностью прервал связь между навигационными спутниками системы GPS и наземными приемниками. Не так уж и надолго, но, как замечает Луис Ланзеротти, "не хотел бы я в этот момент находиться на самолете, который совершает посадку, ориентируясь на данные GPS-навигации".
Но если случится нечто подобное тому, что наблюдал Каррингтон в 1859-м, все это покажется детскими играми. По мнению Дэвида Хатавея, такие явления, к счастью, достаточно редки. За 160-летнюю историю наблюдений, та вспышка оказалась самой мощной. Но есть возможность заглянуть и дальше в прошлое — изучая отложения полярных льдов, в которых потоки заряженных частиц оставляют вполне узнаваемые следы. Такие исследования показали, что та «супервспышка» была самой мощной за последние 500 лет — причем, она оказалась вдвое сильнее второй, следующей за ней. Все это несколько успокаивает, хотя и не окончательно, поскольку уровень нашего понимания природы солнечных бурь и их влияния на нас далеки от окончательных.
Современная электроника на много порядков сложней всего, что существовало в XIX веке — и намного глубже вошла в повседневную жизнь. При этом она намного более подвержена влиянию солнечной активности. На Земле она способна воздействовать на линии энергосистем и телефонии (как это произошло в 1989-м). Радиопомехи могут нарушать работу радаров, сотовых телефонов, GPS-приемников. А все эксперты сходятся на том, что если все-таки случится нечто, подобное «вспышке Каррингтона», мы не сможем поделать ничего. По недавним расчетам, ущерб, который она может нанести тем девятистам спутникам, которые работают сейчас на орбите, оценивается в 30−70 млрд. долларов. И единственная возможная «защита» — иметь флотилию аппаратов-дублеров, готовых к запуску в любой момент.
Неудивительно, что исследования солнечных вспышек — да и вообще «метеорология» нашего светила — становятся все более актуальными в последние годы. Вспомним о некоторых событиях в этой области: «Солнце в гневе», «Привет из прошлого», «С новым циклом!».
По сообщению NASA