Сегодня энергия нужна нам буквально для всего: от зарядки телефона и использования GPS до управления освещением и отоплением в домах. Она поддерживает работу нашего современного общества.
Вот почему астрономы часто называют корональные выбросы массы (КВМ) одной из главных угроз для человечества. КВМ — это мощные солнечные бури, выбрасывающие в космос огромные массы плазмы, газа и заряженных частиц. Если такой выброс достигнет Земли, он может вызвать геомагнитную бурю, которая может нарушить работу наших энергосистем, спутников и вообще всего, что зависит от электроэнергии. В худшем случае это может вернуть нас "в каменный век".
Конечно, вероятность такого события невелика. Для этого солнечная буря должна быть направлена прямо на Землю и обладать аномальной силой. Такое случалось лишь однажды в известной истории — в 1859 году, когда произошло событие Кэррингтона. Тем не менее, вероятность повторения этого события существует, и поэтому ученые стремятся создать систему раннего предупреждения. Если мы будем знать о приближающейся буре заранее, можно будет минимизировать последствия.
До недавнего времени это было непросто сделать, так как солнечная активность сложно предсказуема. Но недавно группа ученых заявила, что они нашли способ предсказывать геомагнитные бури. На Национальном собрании астрономов Королевского астрономического общества они представили метод, основанный на понятии «критической высоты». Эта высота определяется как точка, где магнитное поле Солнца становится слишком слабым, чтобы сдерживать КВМ. Если представить себе КВМ в виде растущего пузыря, то при достижении критической высоты он "лопается", выбрасывая плазму и заряженные частицы в космос.
Исследователи считают, что, измеряя, как магнитное поле ослабевает с высотой, можно определить эту критическую высоту и, следовательно, скорость и время прибытия КВМ на Землю.
Наши результаты показывают тесную связь между критической высотой и скоростью КВМ. Это позволяет нам предсказать, когда КВМ достигнет Земли, еще до того, как выброс полностью произойдет.
Если их метод действительно так точен, это откроет новые возможности для прогнозирования опасных солнечных бурь. Самые быстрые КВМ могут достичь Земли за 15-18 часов. Знание о приближении бури хотя бы за 15 часов до ее удара может спасти энергосистему от полного коллапса и ограничить ущерб.
Конечно, предстоит еще много работы по улучшению прогнозов солнечных бурь. Но чем лучше мы будем подготовлены, тем больше шансов сохранить наши технологии и инфраструктуру в безопасности.
Наши исследования не только расширяют знания о взрывных процессах на Солнце, но и существенно улучшают способность предсказывать события космической погоды. Это значит лучшую подготовку и защиту для тех систем, на которые мы полагаемся каждый день.