Что такое солнечный ветер?
Солнечный ветер - это поток частиц, испускаемых Солнцем, которые путешествуют по Солнечной системе. Впервые предложенный в 1950-х годах физиком из Чикагского университета Юджином Паркером, солнечный ветер виден в гало вокруг Солнца во время затмения, а иногда и при попадании частиц в атмосферу Земли; как северное сияние. В то время как солнечный ветер защищает Землю от других вредных частиц из космоса, штормы также могут угрожать нашим спутникам и коммуникационным сетям.
Поверхность Солнца чрезвычайно горячая, около 5 500 °C, но ее атмосфера, называемая короной, более чем в тысячу раз горячее. Солнце также является активной звездой; часто наблюдаются магнитные вспышки и пересоединения. Корона настолько горячая, что гравитация Солнца не может ее удержать, поэтому частицы выбрасываются в космос и перемещаются через Солнечную систему во всех направлениях.
Эти частицы, в основном протоны и электроны, перемещаются по Земле со скоростью около миллиона километров в час. Этот поток частиц, называемый "солнечным ветром", оказывает значительное влияние на нашу планету.
Он защищает нас от блуждающих космических лучей из других частей галактики, но последствия солнечных бурь могут также воздействовать на наши телекоммуникационные сети. Ветер также представлял бы угрозу для космонавтов, путешествующих в космосе, поэтому НАСА хочет лучше понять его свойства.
Обычно магнитное поле Земли защищает нас от большинства этих частиц. Но иногда Солнце извергается, отправляя в космос миллиард тонн вещества со скоростью несколько тысяч километров в секунду. Они называются корональными выбросами массы (КВМ), и если бы КВМ поразит Землю, то ударная волна может вызвать хаос и повредить наши системы связи.
Такой сценарий вызовет всевозможные помехи: самолеты потеряют радиосвязь, GPS будет смещен на несколько километров, а банковские, коммуникационные и электронные системы могут быть отключены. Это уже случалось раньше: в 1859 году гигантская солнечная вспышка, известная как событие Кэррингтона, на несколько дней отключила телеграф и электрические системы.
Северное сияние было настолько сильным, что люди заявляли, что могут читать газету при их свете даже в час ночи. Но в 1859 году мы не так зависели от электроники, как сегодня. Исследование, проведенное Lloyd's of London в 2013 году, подсчитало, что подобный шторм, поразивший Землю сегодня, может нанести ущерб только США на сумму до 2.6 миллиардов долларов и приведет к массовым отключениям и повреждению электрических сетей.
Есть несколько мер предосторожности, которые мы могли бы принять, если бы у нас было заблаговременное уведомление, поэтому инженеры хотят знать, когда надвигается солнечная буря. К счастью, несколько космических кораблей на орбите Солнца делают снимки и отправляют их обратно на Землю, чтобы НАСА могло контролировать вспышки. Но для анализа этих изображений по-прежнему требуется, чтобы извержение сначала появилось на поверхности Солнца, что дает только минуты или часы предупреждения. Пока еще нет способа предсказать такие извержения до того, как они произойдут.
Лучшее понимание солнечного ветра необходимо и для другой области: космических путешествий. Некоторые частицы солнечного ветра обладают чрезвычайно высокой энергией и могут пробить крошечные дыры в важном оборудовании космического корабля, не говоря уже о повреждении человеческих организмов.