Вспышки категории Х. Как Солнце будет убивать Землю

Именно солнечная энергия поддерживает человечество. И именно она может его запросто уничтожить. Если звезда вдруг, временно, совсем немного переборщит с дозировкой. Некоторые ученые уже называют дату, когда это произойдет – конец 2012 года. Вам это ничего не напоминает?

Кто уронил Боинг

В 1825 году немецкий фармацевт Генрих Самюэль Швабе, решил прославиться как астроном и установил в своей мастерской телескоп. Но, поскольку по ночам, когда для астрономов – самая работа, ему хотелось спать, то он решил прославиться не открытием новых звезд, а открытием новых планет. По его прикидкам, рядом с нашим светилом, внутри орбиты Меркурия, должна была летать еще одна маленькая планетка, которой он и планировал дать свое имя. Нацелив прибор на Солнце Швабе начал терпеливо выжидать появления на его фоне темного пятнышка. Ждал его он много лет, а чтобы не скучать, зарисовывал в тетрадке формы солнечных пятен. В результате, планетки он так и не открыл, но прославиться таки прославился. К 1843 году он установил, что пятна на светиле появляются не абы как, а со строгой периодичностью. В течение примерно 5 лет их число и площадь растет, а затем, за примерно такое же время – падает. Так был найден минимальный период солнечной активности.

О том, что солнечная активность должна как-то воздействовать на судьбы человечества, догадывался еще великий русский ученый Александр Чижевский. В 1924 году он выпустил книгу «Физические факторы исторического процесса». По его прикидкам получалось, что чем выше активность Солнца, тем больше катаклизмов происходит с человечеством и тем страшнее их последствия. На периоды активного Солнца приходились самые серьезные войны, революции и эпидемии. Но все это были лишь прикидки и сопоставления. Механизм влияния Солнца на нас был неясен, и поэтому даже к 70-м годам прошлого века многие ученые считали, что «какие бы ни возникали эффекты на Земле, циклы солнечных пятен определенно не вмешиваются в жизнь каким-либо явным образом». Так писал в своем бестселлере «Выбор катастроф» Айзек Азимов.

Теперь уже вмешиваются.

2-го июля 2002 года в небе Германии над Боденским озером столкнулись два самолета – пассажирский Ту-154 и грузовой Боинг-757. В результате погибло более 70 человек, в числе которых были 52 летевших на отдых российских подростка. Ровно за день до этого космическая солнечная обсерватория SOHO, главная по Солнцу, зафиксировала на нем мощный взрыв. Это был уже не «солнечный ветер», а «солнечная буря». На то, чтобы добраться до Земли, ей потребовались сутки.

За 13 лет до этого, в 1989 году, после гораздо менее мощной вспышки из-за аварий на электрических подстанциях погрузилась во тьму почти вся канадская провинция Квебек, вышли из строя на несколько дней четыре американских спутника «Транзит». А спутник «Телестар» стоимостью $132 млн долларов в январе 1997 года, не выдержав бури, просто сломался и потерялся. И это при том, что вспышки были отнюдь не самыми сильными.

Пятна Х

Самые мощные и опасные вспышки астрономы относят к категории Х и дают им цифровые коэффициенты от единицы и выше. До 90-х годов прошлого века такие вспышки были относительно редки, за цикл их можно было буквально по пальцам пересчитать. Сейчас уже пальцев не хватит. В том же июле 2002-го произошли еще четыре вспышки класса Х: Х3 - 15-го, Х2 - 18-го, Х4 – 20-го и Х5 – 23. Во второй половине следующего, 2003-го года на Солнце сформировалась группа пятен, каких астрономы еще не видывали. Группа получила номер 486. Одно из пятен в ней превосходило по размерам планету-гигант Юпитер.  Физики ждали от нее сюрпризов, и она не обманула их ожиданий. 29 октября 486 разразилась мощнейшей вспышкой, классифицированной как X17. Более мощные взрывы до этого фиксировались лишь дважды – в 1989 и в 2001 годах. Однако на этом светило не успокоилось и уже спустя несколько суток «пошло на рекорд».

Точно мощность вспышки, произошедшей 4-го ноября 2003-го года, установить не удалось: датчики орбитальных телескопов просто «зашкалило». Самые стойкие из них «очнулись» через 11 минут, самые слабые – «ослепли» на несколько суток. Чисто «на глазок» ученые присвоили вспышке небывалый индекс Х28, однако многие с такой оценкой не согласились, утверждая, что она сильно занижена. Дэвид Бродрик из австралийской национальной обсерватории, уверен, что вспышка заслуживает присвоения ей класса Х40, а то и выше. Другой астроном, Марк Виеринг, доказывает, что мощность ее лежит в диапазоне от Х34 до Х48. Для сведения: взрыв Х40 по выделенной энергии соответствует примерно тысяче миллиардов тонн нефти. Такого количества современному человечеству хватило бы примерно на 340 000 лет безбедного существования.

Спустя, как и положено, сутки, солнечный ветер дошел до Земли, выключил всю высокочастотную радиосвязь, вызвал множество сбоев в электронных системах и «уронил» Международную Космическую Станцию на 7 километров. Еще спустя сутки он добрался до летевшего к Марсу японского зонда «Нозоми» и благополучно его поломал. Многие ученые считают, что и системы посадки европейского Бигль-2, разбившегося впоследствии о поверхность красной планеты, повредил именно он.

Земле в тот раз повезло: взрыв произошел на самом краю солнечного диска, и основной поток солнечной плазмы пошел не в сторону нашей планеты, а почти перпендикулярно к этому направлению. Если бы удар был бы направлен на нас, то последствия его можно передать простым словосочетанием «полные кранты». Конечно, большей части человечества, наверное, удалось бы выжить, тем более что сутки на подготовку у нас были бы. Но разве можно назвать жизнью, в современном смысле существование без электричества, без связи, без телевидения и радио, без газа, без нефти, без автомобилей, компьютеров, Интернета, станков, космических кораблей, поездов, метро, лифтов, обогревателей, осветителей, освежителей и прочих радостей, к которым мы так привязаны. При полной уверенности в том, что наладить все это заново нам уже вряд ли удастся.

Как только люди поняли, какие беды может принести им «солнечная гиперактивность», они бросились составлять прогнозы. Но для того, чтобы составить прогноз, надо хотя бы примерно представлять себе, как и из чего именно рождаются пресловутые пятна и опасные вспышки. Наиболее точную модель Солнца разработала в 2004 году группа доктора Маусуми Дикпати из национального центра атмосферных исследований США (NCAR). Проверив ее на практике они приступили к прогнозам и в начале 2006-го года получили весьма интересный результат.

Нажмите для увеличения

По модели доктора Дикпати, сегодняшний, 24-й цикл, начавшийся в 2008-м году, с пиком активности в 2012, будет, как минимум, на треть мощнее, чем предыдущий. А, как максимум – в полтора раза. И последнее более вероятно, чем первое. Так что, ждем вспышки Х60.

Разговор с экспертом

Ситуация под контролем

Владимир Обридко, заведующий гелиофизической лабораторией Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН (ИЗМИРАН, Троицк), доктор физико-математических наук.

- Владимир Нухимович, скажите, насколько хорошо астрофизики сейчас представляют процессы, которые происходят в звездах?

- Достаточно хорошо, чтобы их прогнозировать. Что касается стандартной модели Солнца, то она недавно прошла самую суровую проверку. Солнцу жить в нынешнем состоянии еще 4-5 млрд лет. Явления солнечной активности мы знаем тоже хорошо, можем их прогнозировать с разной степенью заблаговременности - возрастание активности за 11 лет, появление мощных активных областей - за несколько недель, вспышки и корональные выбросы массы с точностью до 72 часов, приход к Земле геоэффективных потоков - за несколько часов.

- А насколько надежна наша центральная звезда? Можем ли мы быть совершенно уверены в том, что она не «рванет», как Чернобыльский реактор, просто потому, что в ее недрах что-то разладится? У реакторов ведь есть системы саморегуляции, контроля и прочее, а что «управляет» реактором в Солнце?

- Тут можете не волноваться. Система саморегуляции на Солнце много надежнее, чем на АЭС.

- Несколько лет назад весь Интернет был перепуган известием о том, что некий голландский, кажется, астрофизик Пирс Ван дер Мейер убежден в том, что Солнце "рванет" уже в ближайшие годы. Что, вроде, температура его ядра уже поднялась до 27 млн градусов, что, в свою очередь, говорит об активном формировании нового ядра.

- Прежде всего, астрофизика с таким именем в Голландии и нигде в мире нет. Нет никаких его научных публикаций. Пресса писала, ссылаясь на него, что Солнце ведет себя так, как новая звезда за несколько лет перед взрывом. Да если бы мы только знали, как ведет себя новая звезда за несколько лет перед взрывом... Мы бы много нового узнали.

Во всяком случае, на Солнце ничего необычного не происходит. А если бы температура ядра настолько повысилась, мы бы тут же об этом узнали по сильно увеличившемуся потоку нейтрино. Однако этого нет. 

- Пусть Солнце не взорвется, что уже хорошо. Но что мешает ему, скажем, "поднарастить" свою мощность всего процентов на 10? Или, напротив, сбавить на те же 10%. Насколько я понимаю, как первое, так и второе для людей может быть не просто опасно, но почти смертельно?

- Я уже ответил на этот вопрос. Реакции, идущие в центре Солнца, не позволяют ему быстро изменить выделение энергии. Для этого нужны миллиарды лет. Вы же не сможете разогнать 40-тонную грузовую фуру до 100 км/час за 10 сек, что легко делает небольшой автомобиль. Чудес не бывает.

- Насколько сильно влияют процессы, происходящие на Солнце на нашу жизнь?

- Полагаю, что в той или иной мере Солнце влияет на все в нашей жизни. Не буду говорить о тривиальных вещах, что Солнце - это источник света и тепла, без него не растут растения, (а, стало быть, не было бы и других источников энергии - нефти, угля, и тому подобное), невозможно существование какой-либо атмосферы. В последнее время мы узнали, что Солнце определяет собой климатические вариации, влияет на технические системы, здоровье людей, связь, линии высоковольтной передачи, системы сигнализации на северных железнодорожных линиях и на многое другое.

- Предыдущий период солнечной активности был богат рекордными вспышками. Однако многие астрофизики говорят, что новый период будет еще «круче». Предположим, что повторится вспышка, произошедшая в ноябре 2003 года, когда «ослепли» все орбитальные телескопы, на 7 км «просела» МКС, поломался японский зонд «Нозоми», а от инсультов умерла куча народа. Только эта вспышка будет не на краю диска, а на обращенной к нам стороне. Может ли это угрожать жизни если не человечества, то цивилизации?

- Ничего особенного в прошлом периоде солнечной активности не было. Более того, во многих отношениях он был более слабым, чем предыдущие 11 лет и уж во всяком случае много слабее, чем период 19-го цикла с 1952 по 1964 годы с максимумом в 1957-1959 годах. Человечество их благополучно пережило. Палеомагнитные данные говорят, что за всю историю человечества чего-либо существенно более мощного, чем в 19-ом цикле, не было. Более того, есть много оснований полагать, что предстоящие 20-25 лет будут сопровождаться в целом более умеренной или даже слабой активностью по сравнению с нынешней. Впрочем, отдельные крупные вспышки возможны и в низких циклах, но ничего сверхъестественного не ожидается.

- Предположим, мы узнали о необычайно мощной вспышке на Солнце (как в 1959-ом, например, или еще мощнее). Сможем ли мы успеть что-то предпринять для того чтобы хоть как-то минимизировать потери?

- Ну, вообще-то есть некоторые основания полагать, что оценки мощности вспышки в 1959 году завышены. Но даже и такая вспышка в целом не опасна для человечества. Другое дело, что нужно работать, чтобы минимизировать потери. Если мы знаем, чем грозят вспышки, мы можем их, во-первых, спрогнозировать, во-вторых, минимизировать последствия. Приведу только два примера. Вы, наверное, знаете, что однажды мощная вспышка в Канаде привела к отключению энергетических сетей во всей провинции Квебек. Об этом много писали, Но широкая пресса не сообщила, что для устранения таких проблем в энергетических сетях канадское правительство выделило соответствующие средства, были разработаны системы блокировки и после этого при значительно более мощных вспышках и магнитных бурях никаких проблем уже не возникало. Второй пример упомянули вы сами. Действительно, мощные вспышки в ноябре 2003 года привели к нежелательным последствиям. Однако прогностический центр нашего института выдал соответствующие рекомендации, и многие российские спутники были спасены. Участвовал наш прогностический центр и в расчете времени для спуска с орбиты станции МИР. Если бы не наш прогноз, сведение с орбиты могли бы задержать буквально на один - два дня и точное приводнение его в расчетном месте было бы невозможно, поскольку атмосфера была бы сильно возмущена.

- Вы много лет следите за Солнцем. А у вас никогда не возникало впечатления, что оно тоже следит за нами? Есть же гипотезы о разумной Земле, почему не предположить, что и звезды могут обладать разумом, быть личностями? Естественно, это вопрос не о конкретном знании, теории или предположении, а всего лишь об ощущениях и допущениях. То есть, допускаете ли вы подобное, и если да, то насколько?

- Да, я работаю в области физики Солнца уже 49 лет. Конечно, гипотеза о разумном Солнце кажется мне относящейся к жанру ненаучной фантастик. Но уж если фантазировать! Так ли уж хорошо мы можем различать живое от неживого, разумное от неразумного? Читайте книгу Майкла Крайтона "Штамм Андромеда". Там есть любопытные рассуждения на эту тему.

Моделирование

По модели группы доктора Маусуми Дикпати, магнитные структуры, формирующие солнечные пятна, зарождаются в районе экватора светила. Там они «впечатываются» в плазму и вместе с ней движутся к полюсам. Достигнув полюса, плазма погружается вовнутрь звезды на глубину порядка 200 тыс. км. И уже оттуда начинает течь обратно к экватору с почти черепашьей  скоростью в 1 м/сек. Один такой круг как раз и соответствует минимальному циклу солнечной активности - 17-22 года. Свою модель исследователи назвали «моделью динамо-транспортировки магнитного потока». Сейчас мы находимся в первой половине 24-го из известных нам коротких солнечных циклов. Есть еще и более длинные, исчисляемые столетиями. Заложив в модель данные о 22-х предшествующих, ученые просчитали, каким должен был бы быть цикл 23-й. Результат совпал с тем, что мы наблюдаем на 98%. Это практически точное попадание, в миллиметре от «яблочка».

Игра в пятнашки

В 1908 году американский астроном Джордж Хэйл установил, что пятна обладают сильнейшим магнитным полем, превышающим по мощности обычное солнечное в 100 раз. Магнитное поле это «ловит» испускаемые Солнцем заряженные частицы и отправляет их обратно во чрево звезды. В результате, чем больше солнечных пятен, тем слабее исходящий от звезды «солнечный ветер» (именно так назвал поток этих частиц в 1958 году другой американский астроном – Юджин Паркер). Так Солнце некоторое время «заряжается», стягивает пружину, после чего происходит мощный взрыв. Взрыв этот тем сильнее, чем сильнее было магнитное поле пятен.

Солнечный удар

Одна хорошо направленная солнечная вспышка высокой мощности вполне может погубить нашу электронную цивилизацию. Жесткое излучение звезды доберется до Земли уже через 8 минут после вспышки, корпускулярное (солнечный ветер) прибудет к месту через сутки. Резкий скачек солнечной радиации может убить космонавтов, населяющих МКС и вывести из строя космическую аппаратуру. Солнечные батареи станции будут разрушены.

Сильная ионизация атмосферы приведет к полному прекращению радиосвязи. Навигационная аппаратура будет выведена из строя. Большинство находящихся в воздухе самолетов, оставшись без связи и навигации, попросту разобьются. Сталкиваясь с молекулами воздуха, частицы солнечного ветра заставляют их светиться, образуя полярное сияние. Солнечный ветер «уплотнит» атмосферу. Это приведет к торможению космических аппаратов, потере контроля над ними и падению. Один такой «порыв ветра» в 1979 году привел к падению американской станции SkyLab, другой – «уронил» в 2003 году МКС на 7 км.

Активизируются атмосферные процессы: грозы, бури, ураганы. А те, в свою очередь, приведут к обширным наводнениям. Линии электропередач, трубопроводы, коммуникационные кабели, даже простые железнодорожные рельсы – все протяженные металлические предметы, разрушатся наведенными в них индукционными токами. Соответственно разрушатся и все связанные с ними объекты – трансформаторные подстанции, электростанции, насосные агрегаты, ретрансляторы и прочее.

Выйдут из строя компьютеры и другая сложная электронная аппаратура, что может привести к авариям на АЭС и прочих высокотехнологичных объектах. Есть данные о том, что земная активность связана с активностью солнечной. Если это так, то мощная вспышка должна повлечь за собой усиление вулканической активности и увеличение числа землетрясений.

Миллионы людей, которым сейчас просто становится плохо во время магнитных бурь, а при них в 3 раза увеличивается количество инфарктов и в 2 – инсультов и приступов стенокардии, в мощном потоке солнечного ветра просто погибнут. Убежать от такой бури невозможно: она «накрывает» собой всю планету и бушует несколько дней. Ни погружение в бомбоубежище, ни использование металлических «заземляющих» или «магнитных корректирующих» браслетов от нее не спасает. Все рекомендации ученых на этот период – побольше отдыхать, избегать стрессов и дополнительных нагрузок.

Немножко мистики

Приверженцы нумерологии давно уже указывают на интересное, с их точки зрения, строение даты ожидаемого конца света:

21.12.2012

21 день 12 месяц 12 года 21 века

По правилам нумерологии число 21 (равно как и 12) за счет сложения входящих в его состав цифр равняется 2+1=3

Итого у нас получается: день – 3, месяц – 3, год – 3 и век – 3. Четыре тройки. И это опять же равно 12...Теперь мы можем подлить им еще масла в огонь цифр. Ведь, как мы теперь знаем, нынешний солнечный цикл является 24-м, а 24 это дважды 12.