Солнечные бури сами по себе не представляют прямой угрозы для человека, однако они способны существенно повлиять на инфраструктуру, на которой держится современное общество. В первую очередь это касается линий электропередач, трубопроводов, железнодорожных систем и подводных коммуникационных кабелей, передает Arasha.kz.
Об этом сообщает издание Space Daily.
Одним из наиболее известных последствий космической погоды стала геомагнитная буря, произошедшая в Канаде в марте 1989 года. Тогда корональный выброс, покинувший Солнце за два дня до этого, достиг магнитного поля Земли и вызвал масштабные перебои в энергосистеме провинции Квебек. Без электричества остались около шести миллионов человек, а отключение длилось примерно девять часов. При этом угрозы для жизни людей не было — основной удар пришёлся по электросетям. В то же время астроном Ричард Каррингтон наблюдал мощную солнечную вспышку, после которой по всему миру фиксировались необычайно яркие полярные сияния. Телеграфные системы работали с перебоями, а операторы сообщали об искрении оборудования, а иногда передача сообщений продолжалась даже при отключённом питании за счёт индуцированных токов в проводах.
Учёные объясняют, что Солнце постоянно выбрасывает в космос потоки заряженных частиц. Во время корональных выбросов в межпланетное пространство попадают огромные массы плазмы вместе с магнитными полями. При достижении Земли они взаимодействуют с её магнитосферой.
В результате таких процессов переменные магнитные поля индуцируют электрические токи в проводниках. Наибольшему воздействию подвержены протяжённые металлические конструкции, где возникают так называемые геомагнитно-индуцированные токи, способные проникать в энергосистемы, в том числе через заземляющие контуры подстанций.
Для силовых трансформаторов такие токи представляют серьёзную опасность. Они рассчитаны на работу с переменным током, тогда как геомагнитно-индуцированные токи имеют иной характер. Это может приводить к перегреву оборудования, нестабильной работе и повышенной нагрузке на сеть. Подобный механизм стал одной из причин аварии в Квебеке.
По словам специалистов, аналогичное воздействие могут испытывать и другие протяжённые металлические системы — трубопроводы, железнодорожные сигнальные линии и подводные кабели связи. Хотя оптоволокно само по себе не чувствительно к магнитным возмущениям, межконтинентальные кабели содержат металлические элементы, обеспечивающие питание усилителей сигнала на больших расстояниях.
Именно поэтому учёные не исключают, что особенно мощные солнечные бури способны вызвать сбои в глобальных коммуникациях. При этом наиболее уязвимыми считаются межконтинентальные линии, тогда как локальные сети внутри городов могут сохранять работоспособность.
Отдельную проблему геомагнитные бури создают для трубопроводов. Многие из них оснащены системами катодной защиты, замедляющими коррозию металла, однако индуцированные токи способны временно нарушать их работу, ускоряя износ трубопроводной инфраструктуры. Это не приводит к мгновенным авариям, но постепенно сокращает срок службы систем.
Сила воздействия солнечных бурь зависит и от географического положения. Наибольшие геомагнитные токи возникают в регионах с сильными магнитными возмущениями и слабопроводящими породами. Этим объясняется масштабный сбой в Квебеке в 1989 году, тогда как Нью-Йорк практически не пострадал.
В Новой Зеландии оператор энергосистем Transpower уже применяет магнитометры и проводит учения по реагированию на подобные угрозы. В Южной Африке после солнечных бурь в 2003 году компания Eskom столкнулась с повреждением крупных трансформаторов, которые перегревались в течение длительного времени и были выведены из эксплуатации.
Отдельно стоит отметить влияние на спутники. На орбите они подвергаются воздействию заряженных частиц, поверхностному заряжению и увеличению атмосферного сопротивления. В 2022 году SpaceX потеряла 38 спутников Starlink после того, как солнечная буря нарушила условия их выхода на рабочие орбиты.
Для прогнозирования космической погоды используются аппараты, расположенные в точке Лагранжа L1 на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли. Они позволяют предупреждать о приближении плазменных облаков за 15–60 минут, что даёт возможность операторам снижать нагрузку на энергосети, а авиакомпаниям корректировать маршруты полярных рейсов.
По оценкам исследователей, вероятность солнечной бури уровня события Каррингтона составляет около 10% в течение десятилетия. При этом специалисты подчёркивают: прямого воздействия на человека такие явления не оказывают — основная опасность связана с уязвимостью инфраструктуры.
Напомним, ранее учёные пересмотрели один из распространённых сценариев конца Земли. Ранее считалось, что через примерно 5 млрд лет Солнце превратится в красный гигант и поглотит Землю, однако новые исследования допускают, что планета может избежать подобного исхода.