Сонячна буря може залишити Землю без світла та інтернету: чим загрожує космічна негода

Сонячні бурі самі по собі не становлять прямої небезпеки для людей. Однак вони здатні серйозно впливати на інфраструктуру, від якої залежить сучасне суспільство. Насамперед йдеться про лінії електропередач, трубопроводи, залізничні системи та підводні кабелі зв’язку.

Про це повідомило видання Space Daily.

Одним із найвідоміших прикладів наслідків космічної погоди стала геомагнітна буря в Канаді у березні 1989 року. Тоді викид корональної маси, який за два дні до цього залишив Сонце, досяг магнітного поля Землі. Унаслідок цього в енергосистемі канадської провінції Квебек виникли масштабні перебої. Без електроенергії залишилися близько шести мільйонів людей, а знеструмлення тривало дев’ять годин. Водночас сама буря не завдала шкоди мешканцям регіону — проблеми виникли через її вплив на електромережу.

Тоді астроном Річард Каррінгтон спостерігав потужний сонячний спалах, після якого по всьому світу фіксували незвично яскраві полярні сяйва. Телеграфні мережі того часу працювали з перебоями, а оператори повідомляли про іскри в обладнанні. У деяких випадках повідомлення передавалися навіть після відключення джерел живлення завдяки струмам, які виникали в проводах під впливом бурі.

Науковці пояснюють, що Сонце постійно викидає в космос потоки заряджених частинок. Під час викиду корональної маси в міжпланетний простір потрапляють величезні обсяги плазми разом із магнітним полем. Коли така хмара досягає Землі, вона взаємодіє з магнітосферою планети.

Під час таких процесів змінне магнітне поле створює електричні поля у провідниках. Саме тому найбільше страждають довгі металеві конструкції. У них виникають так звані геомагнітно індуковані струми, які можуть проникати в енергосистеми, зокрема через заземлення підстанцій.

Для силових трансформаторів такі струми становлять серйозну проблему. Обладнання розраховане на роботу зі змінним струмом, тоді як геомагнітно індуковані струми мають інші характеристики. У результаті трансформатори можуть перегріватися, працювати нестабільно та створювати додаткове навантаження на всю мережу. Саме такий механізм став однією з причин аварії в Квебеку.

За словами фахівців, аналогічний вплив можливий і на інші довгі металеві системи. До них належать трубопроводи, залізничні сигнальні мережі та підводні кабелі зв’язку. Хоча оптоволокно саме по собі виготовлене зі скла й не реагує на магнітні збурення, міжконтинентальні кабелі також містять металеві провідники, які забезпечують живлення підсилювачів сигналу на великих відстанях.

Саме тому науковці не виключають, що надзвичайно потужна сонячна буря може призвести до проблем із глобальними комунікаціями. Дослідники звертають увагу, що найбільш вразливими можуть бути міжконтинентальні з’єднання, тоді як локальні мережі в межах міст мають більше шансів продовжити роботу.

Окрему проблему геомагнітні бурі створюють для трубопроводів. Багато з них оснащені системами катодного захисту, які уповільнюють корозію металу. Геомагнітно індуковані струми можуть тимчасово порушувати роботу таких систем, що з часом сприяє швидшому зношуванню труб. Цей процес не призводить до миттєвих аварій, але поступово скорочує термін служби інфраструктури.

Вплив сонячних бур залежить і від географії. Найсильніші індуковані струми виникають у районах із потужними магнітними збуреннями та породами, які погано проводять електрику. Саме цим пояснюють масштабний збій у Квебеку 1989 року, тоді як Нью-Йорк здебільшого уникнув серйозних наслідків.

У Новій Зеландії оператор енергосистеми Transpower вже використовує магнітометри та проводить навчання з реагування на геомагнітні шторми. Водночас у Південній Африці після сонячних бур у жовтні 2003 року енергокомпанія Eskom зіткнулася з пошкодженням великих трансформаторів. Обладнання перегрівалося зсередини протягом кількох місяців, через що його довелося достроково вивести з експлуатації.

Окремою проблемою залишаються супутники. На орбіті вони потерпають від прямого бомбардування зарядженими частинками, поверхневого заряджання та збільшення атмосферного опору. У лютому 2022 року SpaceX втратила 38 супутників Starlink після того, як сонячний шторм вплинув на умови їхнього виходу на робочі орбіти.

Для прогнозування космічної погоди використовують спеціальні апарати, розташовані в точці Лагранжа L1 приблизно за 1,5 мільйона кілометрів від Землі. Вони можуть попередити про наближення плазмової хмари за 15–60 хвилин до її прибуття. Цього часу достатньо, щоб оператори електромереж зменшили навантаження на трансформатори, а авіакомпанії змінили маршрути полярних рейсів.

За оцінками дослідників, імовірність сонячної бурі масштабу події Каррінгтона становить близько 10% упродовж будь-якого десятиліття. Водночас фахівці наголошують: сама геомагнітна буря безпосередньо не впливає на людину. Її головна загроза полягає у впливі на інфраструктуру, від якої залежить сучасне суспільство.

Ліонель Мессі / © Associated Press Прапор Канади / © Pexels Фрегат «Адмирал Горшков» виконує пуск гіперзвукової ракети «Циркон» / © скриншот з відео Росія готує гібридну атаку / © Associated Press