Но насколько вы должны беспокоиться о радиоактивных вспышках Солнца?
Во-первых, давайте различать несколько видов солнечной активности:
Солнечные пятна - это огромные темные области на поверхности Солнца, образующиеся, когда колебания магнитного поля Солнца пузырятся на поверхности. Пятна темные, потому что они холоднее, чем другие части солнечной поверхности вокруг них. Прохлада здесь довольно относительная - пятно солнца - это все еще горячий трубопровод 8000 градусов по Фаренгейту (4500 градусов по Цельсию), но оно окружено материалом, который достигает температуры 11000 градусов по Фаренгейту (6000 градусов по Цельсию).
Солнечные вспышки - это большие взрывы, связанные с солнечными пятнами, вызванные неожиданным высвобождением энергии от "извивов" в магнитном фон Солнца. Это интенсивные всплески радиации, которые могут длиться от минут до часов.
Выбросы корональной массы (CME) иногда совпадают с солнечными вспышками. Это огромные взрывы материи-газа и намагниченной плазмы, что ракета удаляется от Солнца на миллионы миль в час.
В чем проблема?
Солнечные вспышки и CME не представляют прямой угрозы для атмосферы человека - Земля защищает нас от излучения космической погоды. (Если астронавт, находящийся в космосе, подвергнется бомбардировке высокоэнергетическими частицами CME, он может быть серьезно ранен или убит. Но большинству из нас не придется беспокоиться об этой ситуации). Мы можем, однако, почувствовать влияние CME косвенно, через нарушения нашей технологии, которые могут иметь разрушительные и продолжительные последствия для цивилизации.
Геомагнитная буря, возникающая в результате взаимодействия CME-магнитосферы, может испортить все виды технологий, на которые мы полагаемся в современной жизни. Спутники, которые находятся на высоких геосинхронных орбитах - многие из них спутники связи - уязвимы перед геомагнитными бурями либо потому, что они могут быть пронизаны высокоэнергетическими частицами, либо потому, что спутник может стать сильно заряженным, в результате чего ключевые компоненты могут быть повреждены разрядными токами.
Еще более серьезная опасность состоит в том, что КМЭ могут повредить электрические сети. Геомагнитная буря создает электрические токи в проводящем материале на земле, в том числе по трубопроводам, кабелям связи и линиям электропередач. Эти большие геомагнитные токи могут перегрузить трансформаторы и привести к широко распространенным отключениям электричества.
Ничего из этого не является чисто гипотетическим. Солнечная буря 1859 года назвала Каррингтонское событие, которое стало самым сильным за всю историю человечества, вызвало вспышку аврор на юге Кубы и привело в нерабочее состояние телеграфные линии, проходящие через Северную Америку. В 2003 году CME вывела из строя спутники, высокочастотную радиосвязь и затменила шведский город Мальмё.
В рамках финансируемого НАСА практикума по последствиям космической погоды инженер и эксперт по геомагнитным бурям Джон Каппенманн проанализировал, как геомагнитная буря наравне с особенно сильной, наблюдавшейся в мае 1921 года, может повредить решетку. По подсчетам Каппенмана, если солнечное событие 1921 года произойдет сегодня, то более 130 миллионов человек, скорее всего, потеряют электроэнергию, а 350 трансформаторов окажутся под угрозой постоянного повреждения. Замена или ремонт этих трансформаторов может занять от нескольких недель до нескольких месяцев; в то же время, все - от чистой воды до автозаправочных станций, от сотовой связи до транспорта - будет страдать в отключенных электричеством районах.
Что мы можем сделать?
По иронии судьбы, часть причин уязвимости высоковольтных трансформаторов к геомагнитным бурям связана с мерами, принимаемыми нами для их защиты от ударов молний. Заземляющие соединения между трансформаторами, рассеивающими эти скачки напряжения, также служат пропуском для геомагнитных токов. Коммунальные компании могут защитить от суровых погодных условий в космосе, установив на ключевых критически важных трансформаторах электрические резисторы или конденсаторы - но с ценником в сотни тысяч долларов за каждый трансформатор, они не прыгают, чтобы добровольно установить эти защиты.
Более заблаговременное предупреждение о потенциально вредных CMEs направляется на Землю дало бы коммунальным компаниям некоторое время, чтобы сократить производство электроэнергии, чтобы попытаться смягчить влияние геомагнитных токов. В настоящее время Центр прогнозирования космической погоды Национальной службы погоды действительно может дать только от 10 до 60 минут предупреждение о сильных геомагнитных бурь. Улучшение прогнозирования космической погоды может дать нам еще больше времени для подготовки к солнечной буре. К сожалению, наша система сигнализации уже начинает нуждаться в модернизации. Многие спутники, на которые мы полагаемся для мониторинга солнечной активности, приближаются к концу своего срока службы, и планов по их замене мало.