Магнитните бури са явление, добре известно и сред неспециалистите. И общо взето всички знаят, че източникът на магнитните бури е Слънцето. По тази причина магнитните бури тук на Земята винаги се случват след голямо изригване на Слънцето. Много хора изпитват дискомфорт по време на магнитните бури. По време на тях се наблюдават и ярки северни сияния. Интересно е да знаем колко мощни могат да бъдат слънчевите изригвания, а така също и какво би могло да причини на човешката цивилизация една свръхмощна магнитна буря. Оказва се, че конкретно за днешната, силно зависеща от електрониката цивилизация, едно свръхмощно изригване би могло да бъде фатално. Като основа за сравнение нека вземем най-мощното фиксирано Слънчево изригване. То се е случило на 1 септември 1859 г. След няколко часа когато изхвърлените при това изригване заредени частици достигат Земята и се натъкват на нейния магнитен екран, полярните сияния се спускат до тропическите ширини, а телеграфните линии искрели даже когато са били изключени захранващите ги батерии. Както отбелязва Брадли Шефер (Bradley Schaefer) от Университета на щата Луизиана (САЩ), който е един от най-известните специалисти, занимаващи се с изследвания на магнитните изригвания, ако това се случи днес, то токът индуциран в елетропреносната мрежа, "би изгорил нашите трансформатори".
Но това ще е най-малкият проблем за човешката цивилизация. По-страшно е, че такова едно изригване ще е фатално за електронните устройства. Ще спрат да работят, комуникационните спътници, компютрите, клетъчните телефонии. Няма да има вече интернет, телевизия, радио. Но няма да ги има и банковите бази данни - просто банковите сървъри също ще изгорят. Сметките на всички хора ще са нулирани. Това ще доведе до хаос в икономиката. Проблемът е, че бързото възстановяване на цивилизацията след последиците от такова едно свръхмощно изригване, в условията на настъпилия икономически хаос и последващата го обществена анархия, ще е на практика невъзможно. Дори и да се избегне някак анархията сред срива на банковата система, ще е трудно чисто технически да се възстанови предишното ниво на електрониката. И е така по простата причина, че днес производството на един процесор е свързано с дълга поредица от технологични етапи, във всеки от които имаме участие на електронни устройства. Образно казано едни електронни устройства участват в направата на други, те пък на трети и така докато се стигне до един свръхминиатюризиран компютърен процесор. Ако в резултат на една свръхмощна магнитна буря са излезли от строя всички тези електронни устройства, то за да се възстанови цялата технологична верига, ще са нужни десетилетия. Трябва да се тръгне отново от ерата на ламповата електроника. Тъй че без връщане на цивилизацията много и много назад, няма как да се мине.
От тази гледна точка си е късмет, че през 1859 г. равнището на електрониката е било толкова ниско - само някакви телеграфни линии, които искрели. В България, тогава под Османска власт, хората дори не са и забелязали какво се е случило. Ако същото стане днес, всички ще забележат - е, може би без жителите на затънтените планински райони на Папуа-Нова Гвинея и индианците от амазонските джунгли. Възможно ли е в обозримо бъдеще да се случи такова слънчево изригване като това през 1859 г.? Или по-мощно от него? За да си отговорим на тези въпроси трябва да видим какви са механизмите на Слънчевите изригвания.
Изобщо казано, изригванията на звездите са свързани със силовите линии на магнитното поле минаващи през зоните на т. нар. петна където магнитното поле е с по-голяма интензивност и се създава възможност то да ускори и изхвърли в космоса огромно количество заредени частици. Счита се, че при изригванията има значение механизмът на т.нар. пресъединение на магнитните силови линии, при който линиите минаващи през вътрешността на едно от петната рекомбинарат с имащите противоположна полярност линии от съседно петно.
На други звезди от време на време се наблюдават много по-мощни изригвания - до 10 милиона пъти по-силни от упоменатото изригване през 1859 г. До неотдавна тези наблюдения са били откъслечни - провеждали са ги само рентгеновите спътници и телескопите, работещи във видимия диапазон. Но сега човечеството разполага с космическия телескоп "Кеплер", който от 2009 г. без прекъсване мери измененията в яркостта на огромен брой звезди, във връзка най-вече с търсенето на извънслънчеви планетни системи. Cъбран е огромен обем данни, които освен всичко друго позволяват да се разбере повече и за изригванията на другите звезди. Ясно е, че разглеждането на данните от слънцеподобни звезди, би било най-важно за нас. Хироюки Маехара (Hiroyuki Maehara) и неговите колеги от Киотския университет (Япония) са първите учени провели такъв анализ, основан на данните, получени от "Кеплер" за 120 дни работа през 2009 г. От 83 хиляди звезди, имащи същия тип като Слънцето, на 148 (0,2%) били наблюдавани изригвания с енергии, които между 10 и 10 000 пъти превишават по мощност геомагнитната буря от 1859 г.
По-голямата част от 365-те наблюдавани свръхизригвания са били при звезди, чийто период на въртене е по-малък от 10 денонощия. Това съответства на очакванията, тъй като бързо въртящите се звезди (тук по правило влизат младите звезди), притежават по-висока енергия на магнитното поле, което, да напомним, се генерира от конвекцията на йонизирания газ във фотосферата на звездата. Но има и нещо по-любопитно в получените данни, и то е това, че около една четвърт от наблюдаваните свръхизригвания са се случили на бавно въртящи се звезди - такива, за които, както и за Слънцето, е нужен около месец за да направят пълен оборот около оста си.
По какъв начин са могли да се случат подобни свръхизригвания? Проф. Шефер и неговите колеги по-рано са предположили, че вина за това могат да имат магнитните взаимодействия със съседни на звездата планети-гиганти. Както пояснява изследователят "при обичайно изригване магнитните силови линии, излизат от едно петно и влизат в съседно". Вместо това, по неговите думи, магнитните силови линии, излизащи от звездата, могат да се присъединят с магнитното поле на намиращ се близо до звездата "горещ Юпитер". Слънчева система не е такава, но както изглежда, сред звездите с планетни системи, това е по-редкия случай. В хода на движението по своята орбита, взаимодействащият си с магнитното поле на звездата горещ Юпитер, ще създава условия магнитното поле да се усилва, което прави възможно да се случи магнитно свръхизригване при което се освобождава огромно количество енергия. Така е по теорията на проф. Шефер.
Въпреки това, при проведения от групата на проф. Хироюки Маехара анализ на данните от телескопа "Кеплер", са наблюдавани свръхизригвания при 148 бавновъртящи се звезди за които няма данни да имат "горещи Юпитери". Както казва Люсиен Валкович (Lucienne Walkowicz) от Принстънския университет (САЩ), "най-вероятно, това означава, че даже тогава, когато звездите се въртят бавно, то те понякога са способни да натрупат достатъчно магнитна енергия". Остава тайна как и защо това се случва.
Все пак става ясно, че подобни изригвания се случват и при бавновъртящи се звезди без "горещи Юпитери". А Слънцето е точно такава звезда. Колко много повече петна са нужни, за да може това да се стане и на Слънцето, е детайл. Който иска да ги брои. Теория, обясняваща наблюдаваното от групата на проф. Маехара, както виждаме - няма.
Всъщност, както изглежда, природата дори сама ни подсказва, че и при Слънцето са възможни свръхизригвания, въпреки липсата на последователна теория, която да обясни как може да се случи подобно нещо. Така е защото на 23 юли 2012 г. на Слънцето е станало по-мощно изригване от това на 1 септември 1859 г. Не сме го забелязали защото в случая просто ни се е разминало - изхвърленият при това Слънчево изригване масивен облак заредени частици е минал покрай Земята. Събитието е регистрирала Обсерваторията за Слънчево-Земни Взаимодействия (Solar TErrestrial RElations Observatory - STEREO) на NASA. След анализа на получените данни се е оказало, че това съвсем неотдавнашно коронално изхвърляне на маса е имало скорост между 2880 и 3520 km/s. За сравнение, при изригването от 1 септември 1859 г., скороостта на изхвърления облак заредени частици се оценаява на 2300 km/s. Да се направи тази оценка за изригването от 1 септември 1859 г. са помогнали наблюденията, направени от британския астроном Ричард Керингтън (Richard Carrington). Виждаме, че изригването от 23 юли 2012 г. поставя нов рекорд (обикновено скоростите на короналните изхвърляние на масса са от порядъка на 1000 km/s). Дали ще има нови рекорди, бъдещето ще покаже. Утешително е, че ако съдим по статистиката, събрана от групата на проф. Маехара, все пак свръхмощните магнитни изригвания се случват сравнително рядко. Но не са невъзможни - дори при бавновъртящи се звезди като Слънцето.
Подготвено по материали от Nature News и NASA.
