Солнечные бури способны вызывать хаос не хуже земных гроз. В мае 2024 года потоки плазмы, выброшенные Солнцем, вызвали перебои в энергосетях, смещения орбит спутников и вынудили авиакомпании менять маршруты. Теперь ученые предупреждают о новой, менее изученной опасности — так называемых «космических торнадо».
Исследователи из Мичиганского университета использовали новые компьютерные модели и показали, что эти вращающиеся потоки плазмы могут быть достаточно мощными, чтобы спровоцировать геомагнитные бури на Земле. Их работа была опубликована в The Astrophysical Journal.
Скрытая угроза
Обычно внимание астрономов сосредоточено на крупных корональных выбросах массы (CME) — гигантских облаках плазмы шириной десятки миллионов километров. Но Солнце выбрасывает и более мелкие структуры — так называемые «петли потока», которые по размерам могут быть от 5 тысяч до 10 миллионов километров. Они слишком малы для стандартных телескопов, но способны нанести ощутимый вред земной инфраструктуре.
По словам ведущего автора исследования Чипа Манчестера, эти мини-бури формируются, когда быстрые CME сталкиваются с более медленным солнечным ветром, создавая вихревые структуры — «космические торнадо». Некоторые рассеиваются, но другие направляются к Земле, оставаясь невидимыми для существующих систем наблюдения.
«Магнитное поле таких вихрей достаточно сильное, чтобы вызвать геомагнитную бурю, — отмечает Манчестер. — Это вопрос национальной безопасности».
Проект SWIFT: как защититься от таких торнадо
Чтобы отслеживать эти вихри, команда предложила создать многоспутниковую систему Space Weather Investigation Frontier (SWIFT). В нее войдут четыре спутника, образующих пирамиду с базой около 320 тысяч километров, и пятый, направленный к Солнцу. Такая конфигурация позволит измерять солнечный ветер с разных направлений и сократить время предупреждения на 40%.
Главная инженерная проблема — удержание верхнего спутника против гравитации. Решение может дать технология Solar Cruiser: алюминиевый солнечный парус площадью около трети футбольного поля. Он будет использовать давление фотонов как «энергетический якорь», позволяя спутнику стабильно висеть между Солнцем и Землей без расхода топлива.
Почему это важно
Даже небольшие геомагнитные возмущения могут нарушить работу электросетей, GPS и спутниковой связи. А сильные — вроде «солнечной бури Каррингтона» 1859 года — способны вывести из строя инфраструктуру целых континентов.
Сегодня человечество видит лишь часть происходящего на Солнце. «Если угрозы формируются в пространстве между Солнцем и Землей, нельзя просто смотреть на само Солнце», — подчеркивает соавтор исследования Моджтаба Ахаван-Тафти.
SWIFT пока остается проектом, но ученые надеются, что он станет первым шагом к полноценной системе «космической метеорологии» — чтобы однажды мы могли предсказывать солнечные шторма так же точно, как грозы на Земле.
PS: Ставьте лайк и подписывайтесь на «Ведомости» в Telegram и MAX