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.
Супервспышка!: Белые пятна Солнца
В сентябре 1859 года на Солнце появилась настолько мощная вспышка, что ее было видно невооруженным глазом. Вызванная ею геомагнитная буря создала полярные сияния, которые можно было наблюдать на Кубе и Гавайях. Сегодня такое событие может обернуться катастрофой – насколько вероятно его повторение?
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