Вся жизнь на Земле обязана своим существованием солнечному теплу. Но что происходит, когда это излучение выходит из-под контроля, и миллиарды тонн заряжённого солнечного материала внезапно вырываются и летят в нашу сторону со скоростью в несколько тысяч километров в секунду? Что произойдёт, когда Земля подвергнется прямому удару солнечной вспышки – и сможет ли достаточно сильная вспышка уничтожить жизнь на нашей планете?
Ответы сложны, но большинство учёных сходятся в одном: магнитное поле Земли и её атмосфера надёжно защищают нас даже от самых мощных солнечных вспышек. В то время как солнечные бури могут вмешиваться в работу радаров и радиосистем или отключать спутники, самая вредная радиация поглощается атмосферой задолго до того, как коснётся кожи человека.
“Мы живём на планете с очень плотной атмосферой… которая останавливает всё вредное излучение, возникающее при солнечной вспышке”, – сказал Алекс Янг, заместитель директора по науке отдела гелиофизики в Центре космических полётов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, Мэриленд. “Даже в самых крупных событиях, которые мы наблюдали за последние 10 000 лет, мы видим, что их воздействия недостаточно, чтобы повредить атмосферу”, – добавил Янг.
Тем не менее, не все солнечные вспышки безвредны. В то время как магнитное поле Земли предотвращает массовую смерть от солнечной радиации, сама электромагнитная сила вспышки может нарушить работу энергосистем, интернет-соединений и других устройств связи на Земле, что приведёт к хаосу и, возможно, даже к смертям. Эксперты по космической погоде в НАСА и в других агентствах серьёзно относятся к этой угрозе и внимательно следят за Солнцем на предмет потенциально опасной активности.
Что такое солнечные вспышки?
Солнечные вспышки происходят, когда силовые линии магнитного поля Солнца натягиваются и искривляются, в результате чего на поверхности Солнца образуются огромные бури электромагнитной энергии размером с планету. Мы можем видеть эти бури в виде холодных тёмных пятен, известных как солнечные пятна. Вокруг солнечных пятен огромные щупальца силовых линий магнитного поля закручиваются, скручиваются и иногда ломаются, создавая мощные вспышки энергии или солнечные вспышки.
Большая часть энергии солнечной вспышки излучается в виде ультрафиолетового и рентгеновского излучения. Однако интенсивная энергия вспышки может также нагревать близлежащий газ в солнечной атмосфере, запуская в космос огромные сгустки заряжённых частиц, известные как выбросы корональной массы (ВКМ). Если вспыхивающее солнечное пятно окажется прямо напротив Земли, то любой ВКМ устремится прямо к нам, обычно достигая нашей планеты в течение от 15 часов до нескольких дней.
Слышали ли вы о ВКМ или нет, вы, вероятно, пережили их сотни; Солнце может формировать до нескольких ВКМ в день, в зависимости от того, на каком этапе 11-летнего цикла солнечной активности мы находимся. Большинство ВКМ проходят над нашей планетой совершенно незамеченными широкой публикой благодаря мощному магнитному полю Земли, или магнитосфере.
Тем не менее, самые большие и мощные ВКМ могут фактически сжимать магнитное поле нашей планеты по мере их прохождения, что приводит к тому, что известно как геомагнитная буря.
По мере того как электромагнитная энергия Солнца изливается в нашу магнитосферу, атомы и молекулы в атмосфере Земли приобретают электрический заряд, создавая эффекты, которые можно наблюдать во всём мире. Во время таких штормов северное сияние, обычно наблюдаемое только вблизи Северного полюса, может смещаться вниз настолько, что становится видимым вблизи экватора.
Радио- и радиолокационные системы по всему миру могут отключиться, а электрические сети могут оказаться перегруженными и потерять мощность. Некоторые эксперты опасаются, что достаточно крупный ВКМ может привести к “интернет-апокалипсису” за счет перегрузки подводных интернет-кабелей, что оставит часть мира без доступа к Интернету на недели или месяцы.
Тем не менее, даже самая мощная геомагнитная буря в истории – Кэррингтонское событие 1859 года – не оказало заметного влияния на здоровье людей или другую жизнь на Земле. Если до этого на нашу планету обрушивались ещё более сильные солнечные бури, то нет никаких доказательств того, что они повлияли на здоровье человека.
Звёздный урон
Наша ближайшая звезда может и не представлять для нас угрозы, но учёные подозревают, что другие близлежащие звёзды могут. Когда у некоторых звёзд заканчивается топливо и они погибают, они взрываются как сверхновые, при этом они выбрасывают мощное излучение в космическое пространство на миллионы световых лет вокруг. Эти взрывы во много раз мощнее солнечных вспышек; если такой взрыв произойдёт достаточно близко к Земле, умирающая звезда может окутать нашу планету таким количеством ультрафиолетового излучения, что оно сорвёт наш защитный озоновый слой, сделав Землю уязвимой для шквала заряжённых межзвёздных частиц.
Авторы недавнего исследования (опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences в августе 2020 года) предположили, что смерть звезды в пределах 65 световых лет от Земли могла произойти примерно 359 миллионов лет назад, в конце девонского периода. Массовое вымирание в конце этого периода привело к гибели 70% беспозвоночных на Земле, хотя учёные не уверены, что его вызвало. Однако изучение ископаемых спор времён вымирания выявило признаки повреждения ультрафиолетовым светом, а это в свою очередь, позволяет предположить, что вымирание, возможно, бло спровоцировано взорвавшейся звездой.
К счастью, достаточно близко к Земле отсутствуют кандидаты в сверхновые, которые могли бы представлять такую угрозу в ближайшее время, заверили авторы исследования. У нас есть только наше тёплое, маленькое Солнце, о котором нужно беспокоиться, и наша атмосфера гарантирует, что мы останемся в дружиских отношениях с этой звездой.
