Событие Кэррингтона — солнечный шторм похожий на событие 1859 года может отбросить цивилизацию в "каменный век"

Утром 1 сентября 1859 года британский астроном Ричард Кэррингтон рассматривал солнечные пятна в телескоп. Он делал зарисовки, ничего не предвещало необычного. А затем произошло нечто, что он не мог объяснить: две ослепительно яркие вспышки внезапно вырвались из поверхности Солнца. Кэррингтон стал первым человеком в истории, кто стал свидетелем солнечной вспышки в реальном времени.

Менее чем через восемнадцать часов Земля была поражена одним из самых мощных космических штормов в истории. Телеграфные системы вышли из строя на нескольких континентах. Операторы получали удары током. Телеграфная бумага загоралась. Полярные сияния озаряли небо далеко за пределами обычного диапазона — их видели на Карибах и в Гавайях. В некоторых местах ночное небо стало настолько ярким, что люди, как сообщалось, читали газеты на улице после полуночи.

Это событие вошло в историю как событие Кэррингтона. В 1859 году мир выжил, потому что общество лишь поверхностно было связано с электричеством. В XXI веке цивилизация зависит от технологий, которых не существовало, когда обрушился этот шторм. Что произойдёт, если солнечный шторм класса Кэррингтона ударит сегодня?

Солнце не является спокойной неизменной сферой. Это динамичная звезда, движимая магнитными полями, которые постоянно перекручиваются, пересоединяются и высвобождают огромное количество энергии. Иногда магнитное напряжение нарастает до той точки, когда происходит взрыв. Такие извержения могут порождать солнечные вспышки, корональные выбросы массы и высокоэнергетические частицы. Большинство солнечных штормов проходят мимо Земли. Другие ударяют, но вызывают лишь незначительные сбои. И лишь редкие из них обладают достаточной энергией, чтобы серьёзно нарушить магнитное поле Земли.

Мир 1859 года и мир сегодняшний не имеют почти ничего общего технологически. Тогда телеграфные линии были вершиной коммуникаций. Сегодня современная цивилизация зависит от огромной сети взаимосвязанных систем: электрические сети, спутники GPS, интернет-инфраструктура, мобильные сети, авиационные системы, финансовые сети, дата-центры, космические аппараты. Практически каждый крупный сектор общества полагается на электричество и электронные коммуникации.

Одна из главных угроз связана с электрическими передающими системами. Когда геомагнитный шторм возмущает магнитное поле Земли, он может индуцировать электрические токи в длинных проводящих структурах. Линии электропередач особенно уязвимы. Эти геомагнитно-индуцированные токи могут перегружать трансформаторы, повреждать оборудование и дестабилизировать части сети. Исследователи, изучавшие штормы класса Кэррингтона, предупреждают, что геоэлектрические поля, генерируемые во время такого события, могут превысить пороговые значения, используемые для проверки устойчивости сетей во многих регионах. В отличие от мелких компонентов, высоковольтные трансформаторы нелегко заменить. Многие изготавливаются на заказ. Их производство и транспортировка могут занять месяцы.

Прежде чем солнечный шторм повлияет на энергосистемы, он сначала сталкивается с другим — со спутниками Земли. Современные спутники необходимы для навигации, прогнозирования погоды, коммуникаций, военных операций, научных исследований, банковских операций. Интенсивная космическая погода может повредить бортовую электронику, нарушить связь, увеличить атмосферное сопротивление и помешать работе систем позиционирования. Серьёзное нарушение работы спутниковых сетей может вызвать цепную реакцию в бесчисленных отраслях. Одних только ошибок GPS было бы достаточно, чтобы создать проблемы для авиации, судоходства, сельского хозяйства, экстренных служб и логистических компаний.

Многие представляют интернет как невидимое облако. В реальности он зависит от физической инфраструктуры. Данные передаются по подводным кабелям, оптоволоконным сетям, коммутационным центрам и дата-центрам, распределённым по всему миру. Геомагнитный шторм не обязательно сотрёт интернет в одночасье. Однако нарушения в системах электропитания, спутниках, коммуникационных сетях и ключевой инфраструктуре могут создать каскадные эффекты. Главная опасность — не потеря одной технологии, а одновременное воздействие на множество систем, которые зависят друг от друга.

Событие Кэррингтона — не единственный пример космической погоды, вызывавшей реальные сбои. В марте 1989 года геомагнитный шторм вызвал коллапс энергосистемы Hydro-Québec в Канаде, оставив миллионы людей без электричества на несколько часов. По сравнению с событием Кэррингтона шторм 1989 года был значительно слабее, но его последствия оказались существенными. Это служит важным напоминанием о том, что даже умеренные космические погодные явления могут иметь измеримые последствия для технологических систем.

Фраза «отбросить цивилизацию в прошлое» звучит драматично, но требует контекста. Эксперты обычно не ожидают, что человечество потеряет все технологии навсегда. Интернет не исчезнет навечно. Города не будут мгновенно заброшены. Однако сильный солнечный шторм может создать повсеместные и дорогостоящие сбои: региональные отключения электроэнергии, нарушения связи, сбои навигации, повреждения спутников, перебои в цепочках поставок, задержки транспорта и экономические потери. Самый большой риск кроется во взаимосвязанном характере современного общества.

К счастью, учёные не ждут следующего события Кэррингтона. Мониторинг космической погоды значительно улучшился. Такие организации, как NOAA, NASA и другие международные агентства, непрерывно наблюдают за Солнцем с помощью космических аппаратов и наземных обсерваторий. Эти системы могут часто предупреждать о крупных солнечных выбросах, направляющихся к Земле. Операторы спутников могут переводить аппараты в безопасные режимы работы. Энергетические компании могут корректировать работу сетей.

Одно из самых тревожных событий Кэррингтона заключается в том, что его причиной не были враждебное государство, кибератака или технологический сбой. Он пришёл от звезды. Той самой звезды, которая даёт свет и тепло, необходимые для жизни, но которая время от времени напоминает, что способна высвобождать колоссальную энергию. Большую часть времени магнитное поле Земли защищает нас. Но история показывает, что экстремальные солнечные штормы возможны. Учёные продолжают изучать космическую погоду, потому что понимание этих редких событий необходимо для защиты цивилизации, построенной на электричестве, спутниках и глобальных связях. Будущий шторм класса Кэррингтона не обязательно положит конец современному обществу, но может проверить устойчивость технологических систем в масштабах, которых человечество никогда не испытывало.