Күн дауылдары туралы 20 қызықты дерек – бүкіл Жердегі электр жарығын өшіре алатын жарқылдар

Адамзат Күнді әр таң сайын сенімді түрде шығып, жылу мен жарық сыйлайтын тұрақты әрі болжамды нысан ретінде қабылдауға дағдыланған. Дегенмен біздің жұлдызымыз динамикалық және кейде өте тынышсыз аспан денесі болып табылады, ол кенеттен және орасан зор энергия шығару арқылы қиратушы әсер етуге қабілетті. Электрондық желілер, ғарыштық байланыс және цифрлық инфрақұрылым негізінде құрылған заманауи өркениет ата-бабаларымыз ешқандай түсінігі болмаған құбылыс алдында осал болып шықты. Күн дауылдары – ғарыштан келетін магниттік және радиациялық соққылар – бірнеше сағат ішінде тұтас құрлықтардың энергия жүйелерін істен шығаруға қабілетті. Тарих мұндай прецеденттерді біледі және ғалымдар келесі қуатты соққы бұрын бастан өткерілгендерден әлдеқайда ауыр болуы мүмкін екенін жоққа шығармайды. Алдыңызда осы қауіпті құбылыстың табиғатын түсінуге және оның салдарының шынайы ауқымын бағалауға көмектесетін жиырма дерек ұсынылған.

1. Күн дауылы – біртұтас құбылыс емес, бір-бірімен байланысты бірнеше процестердің жиынтығы. Ол күн жарылыстарын, яғни электромагниттік сәулеленудің кенеттен шығарылуын, короналық масса лақтырылымдарын – магниттелген плазма бұлттарын және жоғары энергиялы зарядталған бөлшектер ағындарын қамтиды. Осы үш компонент Жер магнитосферасына әртүрлі жылдамдықпен және әртүрлі тәсілмен әсер етіп, планетаның технологиялық инфрақұрылымына көп деңгейлі соққы жасайды.
2. Короналық масса лақтырылымдарының таралу жылдамдығы секундына үш мың шақырымға жетуі мүмкін. Мұндай жылдамдықпен плазма бұлты Күннен Жерге дейінгі қашықтықты шамамен бір-үш күнде басып өтеді, ал электромагниттік сәулелену біздің планетамызға небәрі сегіз минутта жетеді. Дәл осы уақыт аралығы ғалымдарға алдағы соққы туралы алдын ала ескерту мүмкіндігін береді.
3. Тарихтағы ең қуатты құжатталған дауыл 1859 жылы болып, «Кэррингтон оқиғасы» деген атау алды. Бақылаушы Ричард Кэррингтон жұлдыз бетіндегі жарқын жарылысты тіркеді, ал бір тәулікке жетер-жетпес уақыттан кейін магниттік дауыл Жерді бұрын-соңды болмаған күшпен жауып алды. Еуропа мен Солтүстік Америкадағы телеграф жүйелері істен шығып, операторлар электр тогының соққысын алды, ал полярлық жарқырау Куба мен Гавайи аралдарына дейін байқалды.
4. Егер Кэррингтон ауқымындағы оқиға бүгін қайталанса, шығын триллиондаған долларды құрайды. АҚШ-тың НАСА агенттігі және бірқатар тәуелсіз зерттеу топтары мұндай дауыл әлем бойынша жоғары вольтты электр желілерінің трансформаторларын істен шығаратынын есептеді. Зақымданған инфрақұрылымды қалпына келтіру бірнеше айдан бірнеше жылға дейін созылуы мүмкін, ал осы уақыт ішінде миллиондаған адам электр қуатынсыз қалады.
5. Күн белсенділігі шамамен он бір жылдық циклге бағынады. Максимум кезеңінде жұлдыз бетінде күн дақтары – магнит өрісі күшейген аймақтар жиі пайда болады, дәл осы жерден ең қуатты жарылыстар шығады. Келесі күн максимумы 2024-2025 жылдарға тура келді, бұл осы кезеңдегі геомагниттік бұзылыстардың ықтималдығын арттырды.
6. Геомагниттік дауылдар бес балдық G1-G5 шкаласы бойынша жіктеледі. G1 санатындағы дауылдар күнделікті өмірде іс жүзінде сезілмейді және кейбір құрылғылардың жұмысына аз ғана әсер етеді. G5 санатындағы соққылар – экстремалды оқиғалар – жоғары ендіктердегі энергия жүйелерінің толық күйреуін тудырып, ғарыштық навигацияны бұзып, бүкіл планетада радиобайланысты істен шығаруға қабілетті.
7. Полярлық жарқыраулар геомагниттік бұзылыстардың ең әдемі салдарының бірі болып табылады. Күн желінің зарядталған бөлшектері полюстердегі магниттік сызықтар бойымен атмосфераға еніп, газ молекулаларын қоздырып, оларды жасыл, қызыл және күлгін түстерде жарқыратады. Қуатты дауылдар кезінде бұл құбылыс полярлық ендіктерден әлдеқайда алыс жерлерде байқалады, дәл осылай 1859 жылы тропиктердің тұрғындары жарқырауды көрді.
8. Жердің магнит өрісі бізді күн радиациясынан қорғайтын басты табиғи қалқан болып табылады. Бұл көрінбейтін қорғаныс болмаған жағдайда зарядталған бөлшектер ағындары атмосфераны біртіндеп ұшырып жіберер еді, бұл Марспен болжамды түрде осылай болды деп есептеледі. Дегенмен ерекше қуатты дауылдар кезінде тіпті жер магнитосферасы соншалықты деформацияланады, зиянды сәулеленудің бір бөлігі әдеттегіден әлдеқайда тереңірек енеді.
9. Орбитадағы ғарыш аппараттары күн дауылдары алдында жердегі техникаға қарағанда әлдеқайда осал болып келеді. Интенсивті радиациялық соққы кезінде ғарыш кемелерінің электроникасы істен шығып, атмосфераның жоғарғы қабаттарының кеңеюіне байланысты орбитасы өзгеруі, ал күн панельдері қайтымсыз зақымдануы мүмкін. 2003 жылы қуатты жарылыстар сериясы жиырма сегізге жуық ғарыш аппараттын өшіріп, әлем бойынша навигациялық жүйелердің жұмысын бұзды.
10. Күшті геомагниттік бұзылыстар ғарышкерлердің денсаулығына тікелей қауіп төндіреді. Халықаралық ғарыш станциясының экипаждары радиациялық оқиғалар кезінде ең қорғалған бөліктерде жасырынуға мәжбүр, себебі кеменің сыртындағы сәулелену дозасы қауіпті мәндерге жетуі мүмкін. Болашақ планетааралық экспедициялар үшін тиімді қорғаныс әзірлеу – ғарыштық медицинаның негізгі міндеттерінің бірі.
11. Жоғары ендіктердегі әуе рейстері күн дауылдары кезінде әдеттегі маршруттарынан жиі ауытқиды. Еуропаны Солтүстік Америка және Азиямен байланыстыратын полярлық трассалар жұлдыздың жоғары белсенділік кезеңдерінде радиациялық қауіпі жоғары аймақтар арқылы өтеді. Авиакомпаниялар экипаж бен жолаушыларды артық сәулеленуден қорғау үшін ұзағырақ жолдарды таңдауға мәжбүр, бұл отын мен уақыттың шығынына әкеледі.
12. Жоғары вольтты желілердің трансформаторлары бүкіл энергетиканың ең сыни осал буыны болып табылады. Магнит өрісінің кенеттен тербелістері кезінде ұзын өткізгіштерде пайда болатын геомагниттік индукцияланған токтар ірі трансформаторлардың орамаларын буквалды түрде балқытуы мүмкін. Мұндай бір агрегатты жасау екі жылға дейін уақыт алып, миллиондаған долларға тұрады, әлемнің ешбір елі жүздеген дананы бір мезетте ауыстыра алмайды.
13. 1989 жылдың наурызында геомагниттік дауыл Канаданың Квебек провинциясын толығымен электр қуатынсыз қалдырды. Шамамен алты миллион адам электр энергиясынсыз тоғыз сағатқа жуық уақыт өткізді, ал энергия жүйесінің зақымдануы АҚШ-тың солтүстігінде де сезілді. Бұл жағдай үкіметтер мен энергетикалық компаниялар үшін заманауи желілердің шынайы осалдығы туралы алғашқы маңызды ескерту болды.
14. Күн дауылдары магнит өрісі бойынша бағдарлайтын жануарлардың мінез-құлқына әсер етеді. Көгершіндер, киттер, аралар және көптеген қоныс аударатын құс түрлері геомагниттік өрісті навигациялық құрал ретінде пайдаланады, ал оның кенеттен бұзылуы бұл тіршілік иелерін толығымен бағдарсыз қалдыруы мүмкін. Зерттеулер қуатты дауылдар мен киттердің жағаға түсініксіз шығуы немесе көгершін бапкерлерінің өз құстарын жаппай жоғалтуы арасындағы корреляцияны тіркейді.
15. Соққының нақты қуатын алдын ала болжау әлі күнге дейін өте қиын. Негізгі параметр – короналық лақтырылымдар ішіндегі магнит өрісінің бағдары – плазма бұлты Жерден шамамен бір жарым миллион шақырым қашықтықтағы Лагранж нүктесіндегі арнайы зондқа жеткенде ғана белгілі болады. Сол сәттен бастап планетамен кездесуге дейін небәрі бір сағат қалады, бұл ауқымды реакция үшін өте аз уақыт.
16. Заманауи құралдармен тіркелген ең қуатты жарылыс 2003 жылдың қарашасында болды және ол соншалықты интенсивті болды, тіпті өлшеу датчиктерін буквалды түрде «соқыр» қылды. GOES сериясындағы ғарыш аппараттарының рентген сенсорлары шектен шығып, ғалымдарға оқиғаның нақты қуатын кейіннен жанама әдістермен есептеуге тура келді. Бағалаулар бойынша бұл жарылыс сирек кездесетін құбылыс болып табылатын максималды Х28 класынан асып түсті.
17. Қысқа толқындардағы радиобайланыс интенсивті күн жарылыстары кезінде толығымен үзіледі. Ультракүлгін және рентген сәулеленуі атмосфераның жоғарғы қабаттарын иондандырып, оларды белгілі бір диапазондағы радиотолқындар үшін өткізбейтін етеді. Бұл әсіресе авиация, теңіз флоты және төтенше жағдай қызметтері үшін ғарыштық байланыс қолжетімсіз немесе сенімсіз аймақтарда өте сыни маңызға ие.
18. Әртүрлі халықтардың тарихи жылнамалары заманауи ғалымдар қуатты геомагниттік дауылдардың салдары ретінде түсіндіретін ерекше құбылыстардың сипаттамаларын қамтиды. Қытай шежірелері, ортағасырлық еуропалық қолжазбалар және жапон астрономдарының жазбалары «отты аспандар» мен «ауадағы айдаһарларды» тіркеген, бұл әдеттегіден төмен ендіктердегі полярлық жарқырауды сипаттағаны анық. Мұндай дереккөздерді талдау бірнеше мың жыл ішіндегі күн белсенділігінің тарихын қайта құруға мүмкіндік береді.
19. Бірқатар мемлекеттер инфрақұрылымды экстремалды геомагниттік оқиғалардан қорғаудың ұлттық жоспарларын әзірледі. Ұлыбритания, АҚШ және кейбір скандинавия елдері күн дауылдарын ұлттық қауіптер тізіміне енгізіп, оларды қауіп деңгейі жағынан табиғи апаттар мен кибершабуылдарға теңестірді. Практикалық шаралар трансформаторларды экрандауды, байланыстың резервтік жүйелерін құруды және осал желілерді тез өшіру хаттамаларын әзірлеуді қамтиды.
20. Ғалымдар Кэррингтон оқиғасымен салыстыруға болатын экстремалды дауыл алдағы онжылдықтарда орын алуы мүмкін екенін жоққа шығармайды. Тарихи деректердің статистикалық талдауы мұндай ауқымдағы апатты оқиғалар шамамен жүз-екі жүз жылда бір рет болатынын көрсетеді. Соңғы мұндай соққыдан бері жүз алпыс жылдан астам уақыт өтті, ал адамзат келесісін телеграф дәуіріне қарағанда салыстырмалы түрде әлдеқайда осал жағдайда қарсы алады.

Күн дауылдары – өркениеттің технологиялық қуатының шегін саясаткерлер немесе экономистер емес, Ғаламның физикалық заңдары белгілейтінін айқын еске салу. Ғарыштық құбылыстар алдындағы жаһандық инфрақұрылымның осалдығы халықаралық ынтымақтастықты талап етеді, ешбір ел мұндай қауіптен жалғыз қорғана алмайды. Ерте ескерту жүйелеріне, энергия желілерін қорғауға және сыни коммуникацияларды резервтеуге инвестиция салу – бұл паранойя емес, ықтималдығы тарихтың өзімен расталған оқиғадан ақылды сақтандыру. Мүмкін, күн дауылдарының басты сабағы өркениеттің тұрақтылығы оның өсу жылдамдығымен емес, бақылай алмайтын нәрсеге дайындығымен анықталатындығында болар. Біздің басымыздағы аспан әдемі, сонымен бірге алдын ала дайын болған дұрыс сюрприздерді ұсынуға қабілетті.