Космическая погода
Что такое космическая погода: солнечные вспышки, корональные выбросы массы, магнитные бури, их шкала, влияние на технику и астронавтов и как их прогнозируют.
Космическая погода — условия в околоземном пространстве, которые задаёт Солнце: излучение, поток заряженных частиц, магнитные поля. Её изменения называют бурями; от них зависят спутники, радиосвязь, навигация и энергосети.
Что происходит на Солнце
- Вспышки — внезапное выделение энергии над пятнами («Солнечные пятна»). Их делят на классы A, B, C, M, X по рентгеновскому потоку; каждый класс в десять раз мощнее предыдущего. Излучение вспышки достигает Земли за восемь минут.
- Корональные выбросы массы — облака плазмы массой в миллиарды тонн. До Земли они летят от одних до нескольких суток; самые быстрые добираются меньше чем за день.
- Солнечный ветер — постоянный поток частиц («Солнечный ветер»).
- Активность идёт циклами около 11 лет. Цикл 25 начался в декабре 2019 года и достиг максимума в 2024–2025 годах.
Магнитные бури
Когда выброс массы с нужным направлением магнитного поля достигает Земли, он сжимает и возмущает магнитосферу («Магнитное поле Земли»). Это магнитная буря. Американская служба NOAA делит бури по шкале от G1 (слабая) до G5 (экстремальная). Параллельно измеряют геомагнитную активность индексом Kp от 0 до 9. Побочный эффект — полярные сияния, которые в сильные бури видны далеко от полюсов («Полярные сияния»).
Известные бури
- 1–2 сентября 1859 года — событие Кэррингтона: сияния были видны у тропиков, телеграф вышел из строя («Вспышка 1859 года»).
- 13 марта 1989 года — буря оставила без электричества канадскую провинцию Квебек примерно на девять часов.
- Октябрь–ноябрь 2003 года — «Хэллоуинские бури»: сбои спутников, отключения линий в Швеции.
- Февраль 2022 года — после умеренной бури потеряли тридцать с лишним спутников Starlink, только что выведенных на очень низкую орбиту: атмосфера нагрелась и затормозила их.
- 10–11 мая 2024 года — буря уровня G5, самая сильная за два десятилетия; сияния видели во многих странах далеко от полюсов, были сбои в навигации.
Чем опасна
- Спутники. Радиация повреждает электронику, нагрев атмосферы увеличивает торможение («Спутники в быту»).
- Связь и навигация. Помехи для коротких волн и ошибки GPS.
- Энергосети. Индуцированные токи в длинных линиях могут перегружать трансформаторы.
- Люди. Рост радиации для космонавтов и экипажей самолётов на полярных трассах («Космические лучи»).
Как прогнозируют
За Солнцем следят спутники в точке Лагранжа L1, на пути к Солнцу: SOHO, ACE, DSCOVR. Они фиксируют приближение выброса за четверть часа — час до его прихода. Прогнозы выпускают центры вроде американского SWPC. Солнечные зонды («Солнечные зонды») изучают, как рождаются выбросы, чтобы предупреждать раньше.