Сонце рухається вперед і назад між періодами низької та високої активності із циклами близько одинадцяти років. Хоча цей цикл відомий, його важко передбачити безпосередньо. Як правило, дослідники дізнаються лише через роки після сонячного максимуму, що це був саме він.
Прогноз «космічної погоди» має покращитись
Оскільки загалом це, звісно, незадовільно, вчені намагаються наблизитися до реальності, спостерігаючи за космічною погодою та роблячи прогнози на її основі. Тепер вони все краще справляються із цим. Проте досвіду не вистачає.
Наприклад, у середині минулого тижня на Землю обрушився сильний геомагнітний шторм, який стався через серію сонячних спалахів на початку тижня. Такі спалахи пов’язані з плямами, які, своєю чергою, є магнітними бурями на поверхні Сонця.
«В останні кілька років активність була дуже низькою, як це було під час сонячного мінімуму, але тепер вона знову зростає, і досить швидко – до наступного максимуму сонячного циклу, який ми очікуємо у 2025 році», – каже Білл Муртаг, координатор програми Центру прогнозування космічної погоди.
Фото взято із сайту sciences.brussels
Сонячна активність може вступати в конфлікт з магнітним полем Землі
Проблема в тому, що сонячна активність впливає не лише на Сонце. Залежно від рівня активності можуть відбуватися події, що спричиняють не лише красиве північне сяйво, а й ушкодження супутників та інші збої. Геомагнітна буря минулого тижня виникла внаслідок серії «корональних викидів маси» (CME).
Ці викиди маси складаються з великої кількості магнітоактивної сонячної плазми або, як висловився експерт: CME – це, по суті, хмара плазмового газу з магнітними полями на мільярд доларів. Отже, Сонце вистрілило магнітом у космос, і цей магніт пройшов 150 мільйонів кілометрів від Сонця до Землі.
Фото взято із сайту pinterest.com
CME переміщаються з різною швидкістю і можуть об’єднуватися в дорозі
Якщо «магніт» досить великий, він входить у конфлікт із магнітним полем Землі. Два магніти грають один проти одного та створюють геомагнітну бурю. За космічної погоди може статися так, що CME розростеться по дорозі в космосі.
Так і сталося минулого тижня. Зокрема, CME на шляху до Землі був перегнаний більшим і швидшим CME, після чого два магніти з’єдналися один з одним. Для цього дослідники використовують термін “канібалізація попередника”.
Ці процеси ускладнюють прогнозування експертами. Тому що вони могли змоделювати, як CME рухається від Сонця у космосі. Однак вони можуть визначити силу його магнітного поля тільки тоді, коли CME досягає зонда NOAA “Deep Space Climate Observatory” (DSCOVR). Зонд знаходиться всього за 1,5 мільйона кілометрів від Землі у напрямку Сонця. І саме ці невеликі та середні CME створюють проблеми для дослідників.
Deep Space Climate Observatory у поданні художника
CME: напруженість магнітного поля, яку слід виміряти незадовго до прибуття на Землю.
Ми не знаємо магнітну структуру CME доти, доки він не потрапить у космічний корабель DSCOVR. На той час, однак, може бути занадто пізно, тому що в цей момент CME вдарить по Землі за 20 або 30 хвилин. Можлива геомагнітна буря неминуча. Геомагнітні бурі можуть бути не просто цікавим явищем.
До інфраструктур, яким загрожують такі шторми, належать передусім електричні мережі. Але можуть бути пошкоджені навігаційні та інші супутники. Радіозв’язок з літака може бути порушений. Ось чому прогноз погоди для космосу стає дедалі важливішою дисципліною. Адже він зможе вчасно попередити операторів інфраструктури про можливі проблеми.
Великі геомагнітні бурі можуть виникати відносно раптово.
Якщо кілька середніх або великих CME канібалізуються на невеликій відстані від Землі, наслідки можуть бути значно серйознішими. Вчені вже з’ясували, що всі справді великі сонячні бурі минулого століття були викликані канібалізацією кількох CME.
Наприклад, в 1989 році через сонячну бурю в канадській провінції Квебек було відключено електрику на дванадцять годину, а США, за даними космічного агентства НАСА, зіткнулися з різними збоями в енергомережі. За даними НАСА, одна з найбільших відомих сонячних бур, Керрінгтон 1859, паралізувала телеграфні системи і принесла на Гаваї північне сяйво.
Паркер Solar Probe Фото взято із сайту thespaceway.info
Існує гостра необхідність у поліпшенні здатності передбачати потенційно небезпечні геомагнітні бурі не раніше ніж за 20 хвилин до їх виникнення. З цією метою дослідники хочуть працювати над глибшим розумінням того, як Сонце працює. Місії НАСА «Паркер Solar Probe» та «Європейсько-американський сонячний орбітальний апарат» покликані допомогти усунути існуючі невизначеності.
