Знание-сила, 2008 № 09 (975)

Создатели новой европейской системы навигации «Галилео» (ее использование начнется ориентировочно после 2010 года) заранее принимают во внимание солнечную активность и разрабатывают эту систему с учетом возможных сбоев, вызываемых Солнцем. В данной системе подаются сигналы нескольких различных частот. Если сигналы одной частоты будут заглушены бурей, разразившейся на Солнце, то в других диапазонах они все же будут прослушиваться, а потому нет никаких опасений, что сигнал исчезнет вообще.

Очевидно, крупнейшая геомагнитная буря, зафиксированная в период регулярных наблюдений за Солнцем, то есть за два последних столетия, произошла в ночь с 1 на 2 сентября 1859 года. Судя по данным, которыми мы располагаем, в той области Солнца, где наблюдалась вспышка, уровень излучения за одну минуту удвоился. Восемнадцать часов спустя, когда облако заряженных частиц достигло Земли, начались многочисленные замыкания на телеграфных станциях. Последовали пожары.

Любопытны наблюдения А.Л. Чижевского за последствиями максимума солнечной активности 1859—1860 годов для общественной жизни. «Эпоха этого максимума является важнейшей эпохой в истории Италии XIX века.

С 1859 года начинается объединение Италии и основание Итальянского королевства. Могучая волна массовой активности прошлась по всей стране, и объединение Италии было делом всех итальянцев... Революционное движение сопровождалось вспышками энтузиазма и кровавыми столкновениями. С 1859 года для Германии началась новая эпоха ее государственности — эпоха нарождения германского единства.

Почти внутри каждого из германских государств начались волнения».

На протяжении почти двух столетий ученые пытались предсказывать, каким будет очередной солнечный максимум, но, как правило, ошибались.

В отдельные годы, на которые тот приходился, пятен на Солнце было необычайно много, как в 1958 году, в другие годы (например, в 1805 году) — очень мало, но выявить некую закономерность в этом феномене не удавалось.

Тем больший интерес вызвала гипотеза американского астрофизика Маусуми Дикпати. По его словам, на Солнце существует своего рода «Гольфстрим»; он и обуславливает активность светила. Этот «Гольфстрим» представляет собой мощный круговой вихрь. Он начинается у экватора Солнца и направляется к полюсам, чтобы вернуться оттуда к экватору.

На нашей планете именно Гольфстрим (см. «З-С», 5/02) отвечает за погоду. Если это морское течение остановится, в Европе наступит ледниковый период. «Солнечный Гольфстрим» контролирует погоду на нашем светиле; именно от интенсивности этого вихря зависит, сколько же новых пятен появится на Солнце.

Как правило, солнечное пятно живет всего пару дней. Потом оно распадается, оставляя «руину» — слабое магнитное поле. «Солнечный Гольфстрим» подхватывает эти руины и уносит их к полюсам, где они погружаются в недра звезды, на глубину около 200 тысяч километров, и начинает обратное движение к экватору с чрезвычайно низкой скоростью — около одного метра в секунду. Впоследствии их вновь выносит на поверхность — разверзаются новые солнечные пятна.

Впрочем, все это быстро говорится, но медленно делается. Один оборот «солнечного Гольфстрима» длится в среднем от 30 до 50 лет. Если поток убыстряет свой бег, он уносит особенно много отпылавших магнитных полей, а значит, один из следующих циклов солнечной активности будет очень интенсивным, и тогда появится множество пятен. По расчетам Дикпати, это произойдет в 2011 — 2012 годах. Подтвердится ли его прогноз?

В недалеком будущем прогнозы космической погоды так же прочно войдут в наш обиход, как и обычные метеосводки. Ведь, зная о грядущей солнечной буре, можно подготовиться к ней, подобно тому, как жители Карибских островов готовятся к очередному урагану. Число аппаратов на околоземной орбите неуклонно растет, и их безопасность зависит от космической погоды, как судьба кораблей, вышедших в открытое море, когда-то зависела от штиля или шторма.

Можно развернуть спутник, находящийся на околоземной орбите, так, чтобы его приборы меньше всего пострадали от солнечного ветра. В указанный день запретить космонавтам работу в открытом космосе. А еще ограничить авиасообщение в районах Крайнего Севера, чтобы обезопасить и летчиков, и пассажиров, защищая их от повышенной (пусть и весьма небольшой) дозы радиации. Заранее отключить трансформаторы, чтобы они не вышли из строя от перегрузок. Да мало ли что можно сделать, пока к Земле мчатся — подобно волне цунами — мощные потоки заряженных частиц!

В последние полтора десятилетия в ряде стран ведутся исследования на данную тему. Спрос на прогнозы погоды в околоземном пространстве растет. В США они интересуют в первую очередь военных; в Европе же подобные сведения чаще находят коммерческое применение. Они нужны авиационным компаниям, энергетикам, нефтяникам, газовикам, а также турфирмам, организующим поездки в полярные области.

Так, в авиации сейчас разрабатывают системы автоматической посадки самолета. Для этого используют данные, получаемые с навигационных спутников. Тут крайне важна точность показаний; счет идет не на метры, а на сантиметры. А если очередная вспышка на Солнце вызовет сбой в работе спутника? Во время геомагнитной бури погрешность в определении положения объекта составляет как минимум десять метров.

Важны эти прогнозы и для страховых компаний. Скажем, еще в 2000 году одна из крупнейших в мире страховых компаний Swiss Re приняла участие в исследовании, посвященном влиянию погоды в околоземном пространстве на развитие страховой деятельности.

А почему бы не создать систему раннего оповещения, подобную той, что используется для наблюдения за цунами? Ведь солнечный ветер неоднороден. Быстрее других частиц, составляющих его, движутся электроны. Они летят почти со скоростью света, предупреждая о скором приближении остального потока. Их появление — предвестие опасности, сигнал тревоги, поданный самим Солнцем. Кто-то скажет: «Всего ничего». Специалисты же подчеркнут: «Этого времени хватит, чтобы подготовиться к солнечному удару».

Пока нам остается лишь вовремя реагировать. Предсказывать точные сроки очередной бури на Солнце ученые не берутся. По-прежнему эти события происходят для нас внезапно.

Например, в течение одной лишь недели осенью 2003 года, когда циклическая активность Солнца шла уже на убыль, произошли две необычайно мощные вспышки. К счастью, поток вещества, выброшенного Солнцем, практически миновал тогда нашу планету. И все же Halloween Storms («Бури Хэллоуина») повредили 28 спутников; два из них полностью вышли из строя. В отдельных районах Швеции отключалось электричество. В северной части Канады пришлось закрыть воздушный коридор для пассажирских авиалайнеров.