В условиях, когда солнечная активность оказывает непосредственное влияние на нашу технологическую и природную среду, недавнее наблюдение обширного архипелага солнечных пятен на Солнце привлекает внимание ученых и общественности. Это образование, получившее название AR3490, в 15 раз больше Земли — его протяженность составляет более 200 000 км.
Эта область, одна из крупнейших, наблюдавшихся более десяти лет назад, свидетельствует об интенсивной солнечной активности. Она расположена на той части Солнца, которая в настоящее время обращена к Земле, что повышает риск прямых столкновений. Поэтому этот архипелаг пятен вызывает вопросы о его возможном влиянии на нашу планету, в частности, с точки зрения электромагнитных возмущений и атмосферных явлений.
Постоянно развивающееся явление
Архипелаг солнечных пятен AR3490 состоит из нескольких отдельных групп пятен. Группа солнечных пятен AR3490 появилась 18 ноября на видимой (в данный момент) с Земли стороне Солнца, вблизи его северо-восточного полюса. Вскоре после этого появилась еще одна группа солнечных пятен AR3491, которая, по информации сайта Spaceweather.com, следовала непосредственно за первой группой.
Астрофизики предвидели появление этих групп солнечных пятен, обнаружив «гелиосейсмические толчки» — пульсации на солнечной поверхности, исходящие из этой области. Внушительные размеры этой области солнечных пятен таковы, что она оказывает влияние на колебательную динамику Солнца в целом.
Напряженность магнитного поля на этих архипелагах особенно велика, пятна подавляют конвекцию и выглядят как темные области по сравнению с более теплым окружением.
На сегодняшний день на архипелаге произошло несколько вспышек на Солнце, относящихся к классам M и C. Вспышки класса М являются умеренными, но все же могут вызвать незначительные нарушения в работе наземных систем связи и электросетей. Вспышки класса С, напротив, слабее, но их частоту и кумулятивный потенциал не следует недооценивать, особенно если они происходят в большом количестве и направлены в сторону Земли.
Непосредственные последствия для Земли
Солнечные вспышки — высокоэнергетические взрывы на Солнце — могут выбрасывать в космос частицы и излучение. Когда они достаточно мощные, они могут взаимодействовать с магнитным полем Земли, вызывая так называемые геомагнитные бури. Эти бури способны нарушить работу систем связи, включая сигналы GPS, радиосвязь и передачу данных со спутников.
Кроме того, они могут вызывать электрические токи в электросетях, что грозит перегрузкой и повреждением электрической инфраструктуры. В экстремальных случаях это может привести к широкомасштабным и длительным отключениям электричества, что будет иметь катастрофические последствия для городских районов, жизнеобеспечение которых в значительной степени зависит от электроэнергии.
Корональные выбросы массы (КВМ) — еще один тип солнечных явлений — представляют собой мощные выбросы плазмы и магнитных полей из солнечной короны. Когда эти КВМ достигают Земли, они также могут вызывать геомагнитные бури. Взаимодействие этих частиц с атмосферой Земли является источником появления полярного сияния — завораживающего светового шоу, которое можно наблюдать в основном в полярных областях.
Однако за этими красивыми визуальными проявлениями скрываются серьезные риски. КВМ могут нарушить радиосвязь и повредить орбитальные спутники, особенно находящиеся на геостационарной орбите, которые играют важнейшую роль в прогнозировании погоды, связи и навигации.
Мониторинг, прогнозирование и устойчивость
Поэтому мониторинг этих извержений имеет большое значение. Для наблюдения за солнечными пятнами и прогнозирования вспышек ученые используют целый ряд приборов, в том числе спутники, такие как Обсерватория солнечной динамики НАСА (SDO). Особый интерес представляет их эволюция, поскольку изменения в их структуре могут свидетельствовать о грядущих более мощных вспышках.
Вспышки X-класса, наиболее интенсивные, могут вызывать сильные геомагнитные бури. Даже незначительное изменение интенсивности или направления солнечной вспышки может привести к значительным последствиям. Предвидя эти события, ученые надеются предупредить о них, чтобы принять защитные меры и свести к минимуму возможное воздействие на важнейшие объекты инфраструктуры и повседневную жизнь.
Государственные органы и технологические компании предпринимают активные меры по повышению устойчивости своих инфраструктур. В частности, создаются системы защиты электросетей для предотвращения перегрузок и отключений из-за токов, вызванных геомагнитными бурями.
Аналогичным образом укрепляются сети связи, чтобы обеспечить их работоспособность даже в случае солнечных возмущений. Разрабатываются планы действий в чрезвычайных ситуациях, включая планы по поддержанию основных услуг и информированию населения в случае серьезных сбоев. Эти меры готовности необходимы для минимизации последствий солнечных бурь, обеспечения безопасности и благополучия населения, а также непрерывности экономической и социальной деятельности.