Ученые предупредили о малоизвестной опасности магнитных бурь

Магнитная буря, начавшаяся 10 мая 2024 года, вызвала потрясающие северные сияния, которые можно было наблюдать вплоть до юга Мексики. Они также вызвали головную боль у фермеров, чьи тракторы с GPS-навигацией простаивали в середине посевного сезона.

Как сообщает ZME Science, геомагнитные бури возникают, когда большой пузырь перегретого газа, называемый плазмой, выбрасывается с поверхности Солнца и в сторону Земли - корональный выброс массы. Плазма коронального выброса массы состоит из облака протонов и электронов, электрически заряженных частиц. Когда эти частицы достигают Земли, они взаимодействуют с магнитным полем, окружающим планету. В результате взаимодействия магнитное поле искажается и ослабевает, что, в свою очередь, приводит к северным сияниям и другим природным явлениям.

Магнитная буря в мае 2024 года нарушила GPS-связь настолько, что не смогли работать тракторы, требующее сантиметровой точности. Более сильные бури привели бы к гораздо более серьезным последствиям. Как инженер-электрик, специализирующийся на электросетях, я изучаю, как геомагнитные бури могут вызвать перебои в электроснабжении и интернете и как от этого защититься.

Случались и более сильные солнечные бури, и одна из них вызвала хаос на заре электронных технологий. 1 и 2 сентября 1859 года телеграфные системы по всему миру вышли из строя. Операторы телеграфов сообщали, что получали удары током, телеграфная бумага загоралась, а оборудование могло работать при отключенных батареях. То, что мир пережил в тот день, известно, как «Событие Каррингтона». Это крупнейший зарегистрированный случай геомагнитной бури, гораздо более сильный, чем майская буря.

Сегодня геомагнитная буря такой же интенсивности, как «Событие Каррингтона», затронет не только телеграфные провода и может стать катастрофой. Учитывая постоянно растущую зависимость от электричества и развивающихся технологий, любой сбой может привести к денежным потерям на триллионы долларов и риску для жизни людей, зависящих от этих систем. Буря затронет большинство электрических систем, которыми люди пользуются каждый день.

Магнитные бури генерируют индуцированные токи, которые протекают через электрическую сеть. Геомагнитно-индуцированные токи, которые могут превышать 100 ампер, попадают в электрические компоненты, подключенные к сети, такие как трансформаторы, реле и датчики. Сто ампер эквивалентны электроснабжению многих домашних хозяйств. Токи такой силы могут вызвать внутренние повреждения компонентов, что приведет к масштабным отключениям электроэнергии.

Магнитная буря, в три раза меньшая, чем Каррингтонская, произошла в канадском Квебеке в марте 1989 года. Эта буря привела к разрушению электрической сети Hydro-Quebec. Во время бури высокие магнитно-индуцированные токи повредили трансформатор в Нью-Джерси и отключили автоматические выключатели сети. В данном случае отключение привело к тому, что пять миллионов человек оставались без электричества в течение девяти часов.