Космос

Заплахата от Слънцето: трябва ли да се тревожим за изхвърляне на коронална маса?

Учените имат реални опасения, че екстремното време на повърхността на Слънцето може да отприщи катастрофа върху човечеството

Телескопична снимка на изтласкване на коронална маса

Телескопична снимка на изтласкване на коронална маса

Как се създава слънчевото време?

Повърхността на Слънцето е невероятно гореща, с температура от 10 000°F – но аурата на плазмата (електрически зареден газ), която я заобикаля, известна като корона, е далеч по-гореща и в състояние на постоянна турбуленция. Короната е толкова гореща, че гравитационното поле на Слънцето не може да я задържи и частиците редовно се изхвърлят в космоса, пътувайки във всяка посока през слънчевата система с милиони мили в час. Този постоянен поток от частици се нарича слънчев вятър. Но има и по-мащабни събития, известни като коронални масови изхвърляния (CMEs): огромни изригвания, причинени от магнитни бури на повърхността на Слънцето, които изхвърлят милиарди тонове плазма в космоса. Тези огромни кълба от заредени частици редовно удрят Земята.

И как ни влияе това време?

Други планети, като Марс, са разчистили атмосферите си от слънчевия вятър. Но за Земята слънчевите бури са предимно доброкачествено явление: нашата планета е защитена от своето магнитно поле, което отклонява повечето от входящите частици. Обикновено те се изтласкват към Северния и Южния полюс, където предизвикват сиянието, северното и южното сияние: докато пътуват през атмосферата, заредените частици възбуждат кислородни и азотни атоми, излъчвайки светлина. Въпреки това, големите CME могат да причинят много по-драматични и потенциално вредни геомагнитни бури.



Какви ефекти биха могли да причинят CME?

Най-известният се случи през 1859 г. и се нарича събитието Карингтън. Ричард Карингтън, английски астроном, наблюдавал проекция на Слънцето върху памучен чаршаф с помощта на телескопа си сутринта на 1 септември, когато забелязал две брилянтни бели точки от светлина, излизащи от повърхността на Слънцето: слънчеви изригвания, причинени от огромен CME . До следващата вечер небето пламтеше от сияния, когато частиците от тези изригвания достигнаха Земята: в Скалистите планини лагерниците се събудиха и започнаха да приготвят закуска в полунощ; полярните сияния се виждаха от Нотингам до Кейптаун до Източна Азия и чак на юг до Карибите. „Ню Йорк Таймс“ записа тълпи, които остават будни да гледат, как големи стълбове и търкалящи се купове светлина в нощното небе бързо променят цвета си от червено към оранжево, оранжево към жълто и жълто към бяло и обратно в същия ред към брилянтно червено [ докато] се загуби в лъчите на изгряващото слънце. В Австралия един миньор разказа за сцена с почти неописуема красота, в която от южните небеса излизат светлини с всички възможни цветове.

Защо това може да бъде заплашително?

Светлините бяха само странично шоу; важното беше огромната магнитна буря, която ги причини. Драматичните промени в магнитното поле на Земята, причинени от слънчевите бури, предизвикват електрически токове в проводниците на повърхността на планетата – особено в метални конструкции като електрически линии, тръбопроводи и железопътни линии. Събитието в Карингтън свали големи части от новопостроената телеграфна мрежа. От Сан Франциско до Бомбай телеграфните кабели бяха затрупани от ток, което доведе до късо съединение на системата. В Ню Йорк телеграфист беше зашеметен, когато огнена дъга изстреля заземен проводник в челото му; потоци огън се изляха от вериги в Питсбърг. И всичко това е било преди съществуването на електрически мрежи. Страхът е, че в днешния електрифициран, взаимосвързан, зависим от технологиите свят, ефектите биха били много по-лоши.

Колко лошо може да бъде?

Възможните последствия са огромни, казва Илън Келман , професор по бедствия и здраве в University College London. Опасенията са, че слънчева буря може да забрани световните енергийни мрежи и комуникационни мрежи, да унищожи спътници и да заплаши самолети в полет. Радио или телефонни сигнали, сателити, осигуряващи навигация, центрове за данни, дори интернет, могат да бъдат прекъснати или деактивирани. Голяма част от инфраструктурата на съвременния свят може да спре. В близкото минало имаше предупреждения. През 1989 г. целият Квебек претърпя 12-часово прекъсване на електрозахранването поради слънчева буря. През 2011 г. друга буря за кратко срина навигационната система на Северна Америка. Доклад на Националния изследователски съвет на САЩ от 2008 г. оценява, че повторението на събитието в Карингтън първоначално може да струва $1-2 трилиона само в САЩ.

Вероятен ли е сценарият на съдния ден?

Не всички са съгласни, че въздействието би било толкова сериозно. В доклад от 2013 г. от Кралската инженерна академия се казва, че ефектите от голяма слънчева буря във Великобритания ще бъдат предизвикателни, но не и катастрофални; той заключи, че инфраструктурата на Обединеното кралство като цяло е достатъчно силна, за да се справи, и че ефектите ще бъдат управляеми, оприличавайки ги с въздействието на изригването на исландския вулкан през 2010 г. Нашето послание е: „Не се паникьосвайте, а се подгответе“, каза професор Пол Кенън . Ще се случи слънчева супербуря и ние трябва да сме готови за нея. Националната мрежа е разработила план Черен старт, при който цялата мрежа ще бъде изключена, докато бурята премине, за да бъде включена отново малко по малко. Той отхвърли ужасните предупреждения като (слънчева) буря в чаена чаша.

Кога се очаква следващата голяма буря?

CME като този, който предизвика събитието Carrington, се случват често. Въпреки това шансовете, че изхвърлянето на маса ще хвърли магнитна плазма право в посоката на Земята, както се случи през 1859 г., са дълги. Имаше и други: доказателства от пръстени на дърветата предполагат, че още по-голяма слънчева буря, известна като Събитието на Карл Велики, се е случила през 774 или 775 г. Проучване от 2019 г. в списание Scientific Reports установи 0,5-1,9% шанс за буря на ниво Карингтън се случва през следващото десетилетие. Експертите на НАСА обаче очакват активността на Слънцето да се засили по време на текущия слънчев цикъл – с пик на активност през юли 2025 г. Дори и в най-лошия сценарий, слънчевите бури отнемат един до три дни, за да ударят Земята – така че с късмет, трябва да има време за подготовка.

Как иначе би могла да свърши цивилизацията?

Фондацията за глобални предизвикателства в Стокхолм съставя годишен списък с катастрофи, които биха причинили смъртта на над 10% от човечеството или ще причинят щети от подобен мащаб. Той разглежда оръжията за масово унищожение, катастрофалното изменение на климата, екологичния колапс и пандемиите като основни претенденти. По-нататък в списъка идва заплахата от голям астероиден удар, като скалата с ширина 6 мили, която унищожи динозаврите преди 65 милиона години. За щастие астероиди с такъв размер удрят Земята само на всеки 100 милиона години. По-непосредствена заплаха може да дойде под формата на супервулканично изригване – такова, при което се изхвърлят най-малко 400 кубически км насипен материал, поглъщайки части от земя и изхвърляйки пепел из цялата планета, с опустошителни климатични ефекти. Такива изригвания се случват на всеки 17 000 години. На последно място в списъка на фондацията идва перспективата за извънконтролен изкуствен интелект. Любопитното в тези сценарии за край на цивилизацията, казва д-р Андерс Сандбърг от Института за бъдещето на човечеството на Оксфордския университет, е колко малко знаем за тях. Има повече статии за размножаването на торни бръмбари, отколкото за изчезването на човека, каза той през 2016 г . Може да сме сбъркали приоритетите си.