Космический аппарат предсказал магнитную бурю за 15 часов до удара по Земле
Человечество может получить возможность прогнозировать мощные магнитные бури, способные вывести из строя земную электронику, более чем за полдня до их начала, показала успешная проверка методики с использованием космического аппарата Solar Orbiter.
Солнце периодически извергает мощные потоки плазмы — корональные выбросы массы (КВМ). Они могут генерировать сильные возмущения магнитного поля, способные повредить электронное оборудование на Земле. Однако, несмотря на наличие спутников и телескопов, отслеживающих признаки КВМ, мы не можем точно предсказать, какие выбросы представляют угрозу, поскольку это зависит от магнитного поля внутри самих выбросов.
Самыми надежными инструментами измерения этих магнитных полей служат спутники на гравитационно-стабильных орбитах вокруг Земли — в так называемых точках Лагранжа. Расположенные в сотнях тысяч километров от Земли, эти аппараты находятся всего в 1% расстояния между нашей планетой и Солнцем, поэтому предупредить о мощности КВМ могут не более чем за час до его прихода.
Теперь найден способ раннего предупреждения о КВМ на основе данных аппарата Solar Orbiter Европейского космического агентства, который обращается вокруг нашего светила на расстоянии от 30 до 90% дистанции между Солнцем и Землей. Авторы методики проверили ее на двух реальных КВМ, о чем рассказали в статье на arXiv.
«Solar Orbiter — это научная миссия, изначально не предназначенная для таких задач. Нам просто повезло, что мы смогли воспользоваться его удачным расположением при прохождении корональных выбросов массы», — призналась физик Эмма Дэвис из Австрийской службы космической погоды в Граце.
17 и 23 марта этого года Solar Orbiter находился между Землей и Солнцем, когда две пары КВМ устремились к нашей планете. Команда Дэвис использовала измерения магнитного поля и скорости солнечного ветра, полученные аппаратом, чтобы смоделировать внутреннюю магнитную структуру каждого выброса. Это помогло оценить силу геомагнитной бури, которую должен был вызвать каждый КВМ.
Расчеты заняли меньше пяти минут и позволили предсказать интенсивность бурь за 7 и 15 часов соответственно до достижения ими Земли.
По словам Дэвис, прогнозы точно соответствовали фактической силе геомагнитных бурь. Это стало неожиданностью, учитывая, сколько изменений может произойти с магнитным полем КВМ во время движения к Земле.
«То, что с выбросами не произошло значительных изменений, — большая удача. Эти корональные выбросы массы оказались достаточно стабильными», — заметила исследовательница.
Бури не всегда бывают настолько предсказуемыми, предупредила она. Кроме того, остаются сложности с точным определением времени их начала — оба прогноза имели погрешность в несколько часов.
Тем не менее, измерение корональных выбросов массы вскоре после их выхода за пределы Солнца — стоящее занятие, убежден профессор Крис Скотт из Редингского университета: «Это дает нам раннее предупреждение о вероятной конфигурации магнитного поля во время каждого извержения».
То есть появляется возможность оценить масштабы надвигающегося бедствия. Впрочем, данных всего двух событий маловато, добавил он. Потребуется гораздо больше наблюдений, прежде чем можно будет отправлять специализированные миссии для мониторинга солнечных бурь на орбитах вблизи Солнца.
Последняя магнитная буря поставила ученых в тупик
Зонд Solar Orbiter сделал снимок Солнца с беспрецедентным разрешением
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram