"Атомные бомбы – как муравей": чем опасна супервспышка на Солнце
Астрономы из Института Макса Планка доказали, что Солнце может излучать мощные супервспышки гораздо чаще, чем считалось ранее. Такие события могут происходить раз в 100 лет – и это потенциально ставит Землю под угрозу.
Супервспышки часто сопровождаются выбросом гигантских облаков магнитной плазмы, которые могут вызывать сильные геомагнитные бури. Такие бури способны нарушать работу спутников, выводить из строя электронику и даже постепенно убивать озоновый слой Земли.
Как ученые изучают Солнце и создают системы прогнозирования солнечной активности? Что позволит заранее подготовиться к возможным супервспышкам? И как свести их последствия к минимуму? Об этом расскажет программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Почему в Подмосковье и Краснодаре можно было наблюдать северное сияние
Чтобы увидеть северное сияние, совсем не обязательно ехать на север – в Мурманск или Нарьян-Мар. В августе прошлого года небесную красоту могли наблюдать жители Подмосковья и даже более южного Краснодара.
Но минувшим летом взрывы на светиле были настолько сильными, что полярного шоу хватило на всех. А вместе с авророй мир накрыла мощнейшая магнитная буря.
"Частицы солнечного ветра врезались в атмосферу Земли с огромной скоростью. Это вызвало сильные колебания в магнитном поле планеты. Такая активность очень плохо влияет на электронику. Происходят ошибки в системах навигации, в электросетях скачет напряжение, а спутники вокруг Земли теряют высоту", – рассказал директор Национальной метеорологической службы США Кеннет Грэм.
Когда прогнозируют новые мощные вспышки на Солнце
В этом году спутники и вовсе могут рухнуть на Землю. На конец весны и лето ученые прогнозируют очень мощные солнечные вспышки, которые способны спровоцировать настоящий "техноапокалипсис".
Как российские ученые предсказывают помехи
Минувшим летом магнитная буря едва не уронила воздушное судно финской авиакомпании. Лайнер никак не мог приземлиться в городе Йоэнсуу. Из-за вспышек на Солнце система навигации дала сбой, а радиоволны перестали поступать на борт.
Покружив над аэродромом, пилоты решили возвращаться обратно в Хельсинки и тем самым спасли два десятка пассажиров.
Российским летчикам такие экстремальные ситуации уже не грозят. Ученые Калининградского филиала Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН) научились заранее предсказывать помехи.
"Это передающая антенна ионозонда, а там у нас располагается приемная антенна, и с помощью такого комплекса мы получаем информацию о вертикальной структуре ионосферы", – в эксклюзивном интервью РЕН ТВ пояснил доктор физико-математических наук, директор Калининградского филиала ИЗМИРАН Максим Клименко.
Но когда бушует магнитная буря, состав ионосферы меняется – становится меньше электронов, частоты искажаются, а то и вовсе улетают в космос. С помощью уникальных моделей российские ученые просчитывают, где именно и когда ждать такого подвоха.
"В нашем филиале разрабатываются модели расчета радиотрасс, которые могут быть совместно с моделями среды использованы для того, чтобы определять, как изменения ионосферы во время геомагнитных бурь влияют на характеристики радиосвязи", – в эксклюзивном интервью РЕН ТВ подчеркнул доктор физико-математических наук, директор Калининградского филиала ИЗМИРАН Максим Клименко.
Зная это, пилоты могут перейти на другой тип связи, а авиадиспетчеры – заранее построить воздушные маршруты, на которых точно не будет помех.
Супервспышка на Солнце в XXI веке – угроза человечеству
Но если на Солнце произойдет супервспышка, человечеству будет уже не до самолетов – тут бы в принципе выжить. И новости пока не самые хорошие: мощнейший звездный взрыв уже на подходе.
Ученые Гарвардского университета проанализировали все известные вспышки на звездах, подобных Солнцу. Оказалось, что мегавзрывы на них происходят примерно раз в 20 миллионов лет. Наш желтый карлик как раз приближается к такому яркому событию. Оно может случится уже в этом столетии.
Но это самый мрачный и маловероятный сценарий. Супервспышки на Солнце происходили и раньше, наиболее известная – тысячу лет назад. И ничего, человечество выжило. Другой вопрос, как на звездное извержение отреагирует техника.
"Мегатонны, или атомные бомбы – это как муравей по сравнению с тем, что происходит на Солнце. Единственное, почему мы до сих пор живы, потому что Солнце очень далеко от нас. Мы даже не знаем, если честно, как техносфера на них среагирует. В наш технический век – XX–XXI века – ни одной такой вспышки пока не было. Может ли она произойти? Может когда угодно, на самом деле. Мы сейчас общаемся – Солнце спокойное, а завтра будет событие уровня X-1000. Это вполне возможно", – сказал руководитель Лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований РАН Сергей Богачев в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.
Полезные разработки
Искусственный интеллект предупредит о магнитной буре за полчаса
Предсказывать магнитные бури астрономы умеют давно. Но это очень сложно и долго. Точный прогноз удается получить непосредственно перед космическим штормом, а значит, времени на защиту электроники уже не остается.
В 2022 году из-за этого рухнули сразу сорок спутников Илона Маска. Предупреждение пришло слишком поздно, и аппараты не успели вывести из опасной области. Но больше такой катастрофы не произойдет. Программисты NASA научили нейросеть оповещать о магнитной буре за полчаса до ее начала.
"Алгоритм постоянно анализирует данные с четырех спутников, трехсот наземных станций и каждую минуту обновляет прогноз. Более того, искусственный интеллект точно указывает регион, который пострадает от солнечной активности больше всего. Получив такое предупреждение, можно подготовиться, например, включить защитные экраны на электростанциях и увести спутники в безопасную зону. Обычные люди могут заранее выключить технику из сети – это убережет приборы от перегорания. Также во время магнитной бури не стоит пользоваться электронными гаджетами на открытом воздухе", – уточнила разработчик системы прогнозирования потенциальных воздействий на Землю Сиддха Ганджу.
Во время магнитной бури смартфон можно просто выключить и спрятать в карман. Но вот как быть с электрокаром?
Защитный чехол для электрокара
Магнитные бури могут сыграть злую шутку с любой электроникой. В том числе и с электромобилями. Сложные микросхемы в их внутренностях тоже беззащитны перед солнечными всплесками.
На следующих видеокадрах, показанных в программе, автолюбитель заметно нервничает:
"Посмотрите – экран медиаплеера завис, ни одна кнопка не реагирует на прикосновения, педаль газа тоже не работает!"
Эта неприятность случилась с владельцем электромобиля на скорости 130 км/ч. Электроника отказала и машина перестала подчиняться водителю. От неминуемой аварии спасло лишь то, что педаль тормоза осталась в строю.
Но везение не бесконечно. К тому же магнитная буря способна сломать даже припаркованную машину. Поэтому в Америке изобрели автомобильный чехол, который блокирует любые солнечные атаки.
- Защитный гараж можно упаковать в обычную дорожную сумку. Она не займет много места в багажнике.А когда начнется магнитная буря, водитель сможет установить бокс так же быстро, как туристическую палатку.Чехол состоит из каркаса и особого тента. Он сделан из медно-никелевого композитного материала – такая ткань блокирует любое электромагнитное излучение.
"Наш чехол – это легкий и компактный аналог клетки Фарадея. Вместо того чтобы пропустить электромагнитные волны, ткань отражает их и направляет в землю. Разработка блокирует полный спектр радиочастотных сигналов, включая Wi-Fi, Bluetooth и сотовую связь", – отметил генеральный директор компании – производителя автомобильных чехлов Джойн Райан.
Как магнитные бури убивают озоновый слой Земли
Жаль, невозможно спрятать в такой чехол всю Землю. Сильные магнитные бури постепенно убивают озоновый слой, который охраняет планету от космической радиации.
Но прежде, чем случится окончательный апокалипсис, люди успеют пострадать от голода, засухи, рака, слепоты и массовых расстройств психики.
Уникальный проект российских ученых
Чтобы этого не допустить, российские ученые запустили в космос первую пару спутников проекта "Ионосфера". Еще два присоединятся к ним весной. И дальше летучий квартет поможет в подробностях изучить изменения плазменной и озоновой оболочек Земли.
"Макет ионосферы спутника весит около 400 килограммов. Там много разных приборов. Его уникальность в том, что некоторые вещи мы можем изучать разными способами", – сообщил в эксклюзивном интервью РЕН ТВ младший научный сотрудник отдела физики космической плазмы Института космических исследований РАН Александр Чернышов.
Данные приборов помогут ученым Института космических исследований РАН предсказывать магнитные бури за несколько дней до их начала. А значит, времени на защиту электроники и космических аппаратов станет гораздо больше.
Но главная задача исследователей еще шире – понять, как именно и почему меняется состав ионосферы.
"Этот спутник летает в ионосфере где-то 800 километров. Почему две пары? Потому что одна пара – это девять вечера, девять утра, и вторая будет три дня, три ночи. И, соответственно, вот так они будут летать. Чтобы максимально полно охватить ионосферу", – добавил младший научный сотрудник отдела физики космической плазмы Института космических исследований РАН Александр Чернышов.
На второй паре спутников установлены еще и приборы для измерения озонового слоя. Каждые сутки они будут улавливать отраженный от Земли солнечный свет и по его спектру определять, где в оболочке намечается дыра.
Ученые, конечно, не смогут остановить разрушительный звездный ветер, чтобы залатать ее. Но вот снизить количество вредных выбросов, которые тоже истощают озоновый слой, – вполне в наших силах. А раз так, можно не бояться магнитных бурь и спокойно наслаждаться явлением, которое они вызывают – полярным сиянием. Благо этот год будет богат на световые шоу.
О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.