Вспышка 1859 года

Самая сильная из известных геомагнитных бурь случилась 1–2 сентября 1859 года. Её назвали событием Кэррингтона — по имени английского астронома Ричарда Кэррингтона, который за несколько часов до бури увидел вспышку на Солнце. Северные сияния тогда озарили небо до Кубы и Гавайев, а телеграфные линии по всему миру вышли из строя. Если бы такое повторилось сейчас, пострадали бы спутники, радиосвязь и электросети.

Что произошло

В конце августа 1859 года на Солнце появилась огромная группа солнечных пятен, настолько большая, что её было видно без телескопа. Утром 1 сентября Кэррингтон и независимо от него Ричард Ходжсон заметили над пятнами яркую белую вспышку. Меньше чем через 18 часов, ночью 2 сентября, к Земле пришёл выброс плазмы — огромное облако заряженных частиц, которое вылетает из солнечной короны. Такие облака называют корональными выбросами массы. Магнитное поле облака оказалось направлено противоположно земному и сильно сжало и исказило земную магнитосферу.

Хроника

• 28–29 августа. Первая, более слабая буря: сияния видны в низких широтах (примерно до 25° с. ш.), телеграф уже сбоит.
• 1 сентября, около 11:15 по Гринвичу. Кэррингтон и Ходжсон видят белую вспышку над группой пятен. В это же время магнитометры в Кью (Англия) отмечают скачок поля.
• Ночь на 2 сентября. К Земле приходит основной выброс плазмы; за считаные часы магнитное поле Земли резко меняется. Начинаются сияния по всему миру.
• 2 сентября. Телеграф ломается в Европе и Северной Америке; сияния видны на Кубе и на Гавайях.

Почему это было особым

Видимые в белом свете вспышки — редкость: обычно вспышки заметны только в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазоне. Для выброса характерно и время в пути: обычно облако плазмы идёт от Солнца к Земле двое-трое суток, а в 1859 году — менее 18 часов, значит, оно было очень быстрым. А его магнитное поле было направлено противоположно земному, что делает бурю особенно сильной. Нитратные пики во льду Гренландии связывали с событием, но позднее эту связь поставили под сомнение: по ним мощность оценивать нельзя.

Что почувствовали люди

Полярные сияния были видны в Карибском бассейне, на Кубе, на Гавайях и в Колумбии, а в Северной Америке стало так светло, что по ночам можно было читать газету. Стрелки компасов отклонялись, телеграфные аппараты в Европе и Северной Америке выходили из строя, у некоторых операторов били искры, а в одном случае телеграфисты передавали сообщения, отключив батареи: линии питал ток, наведённый бурей. Всё это объясняется индукцией: резкие изменения магнитного поля Земли порождают электрические токи в длинных проводах.

Что было бы сегодня

В 1859 году почти не было электрических сетей и спутников, а сегодня от них зависит многое. Сильная буря наведёт токи в линиях электропередачи и может вывести из строя трансформаторы, нарушить GPS и радиосвязь, ускорить падение спутников на низких орбитах, повредить их электронику. Сильная буря уже отключала людей от света: в марте 1989 года вся канадская провинция Квебек осталась без электричества почти на девять часов. По оценке страховой компании Lloyd’s (2013), ущерб от события типа Кэррингтона в США мог бы составить от 0,6 до 2,6 трлн долларов.

Сильные бури после 1859 года

• Май 1921 — «буря железнодорожников»: сгорели телеграфные станции, пожар охватил здание железной дороги в Нью-Йорке.
• Март 1989 — блэкаут в Квебеке на девять часов.
• Октябрь 2003 — «хэллоуинские бури»: сбои спутников, часовое отключение электричества в шведском Мальмё.
• Май 2024 — одна из сильнейших бурь за десятилетия: сияния видели в Мексике и во Флориде.

Как от них защищаются

Перед Землёй, примерно в 1,5 млн км от неё, стоят спутники-«дозорные» (SOHO, ACE, DSCOVR), которые замечают приближающийся выброс за 15–60 минут до удара. Агентства публикуют прогнозы по пятибалльной шкале от G1 до G5. Операторы сетей заранее снижают нагрузку, а спутники переводят в безопасный режим.

Насколько это вероятно

Как часто бывают такие бури, точно неизвестно: оценки зависят от метода. Оценка 2012 года даёт около 12 % за десятилетие, но она неточна. Опасность реальна: в июле 2012 года мощный выброс прошёл через орбиту Земли, не задев её (если бы выброс случился неделей раньше, Земля оказалась бы на его пути). Его поймал аппарат STEREO-A, и по силе выброс был сопоставим с событием Кэррингтона: моделирование NASA показывает, как облако ушло мимо нашей планеты, а в мае 2024 года сильная буря вызвала сияния в низких широтах. Поэтому за Солнцем ведут постоянное наблюдение, а операторы спутников и электросетей заранее получают предупреждения («Космическая погода», «Солнечный ветер»).