Японский рисунок полярного сияния, показывающий наблюдение в Оказаки 4 февраля 1872 года, воспроизведенный с любезного разрешения храма Сёундзи (контраст усилен). Фото: ©︎ Храм Сёндзи
В начале ноября этого года северное сияние наблюдалось на удивительно низких широтах, вплоть до Италии и Техаса. Подобные явления указывают на воздействие солнечного коронального выброса массы на магнитное поле и атмосферу Земли. Гораздо более драматичным, чем это недавнее световое шоу, оно было ничем по сравнению с огромной солнечной бурей в феврале 872 года.
Возникшее в результате этого события полярное сияние опоясало земной шар и вызвало полярные сияния, наблюдаемые в местах, расположенных так близко к экватору, как Бомбей и Хартум. Международная группа, состоящая из ученых из девяти стран, опубликовала подробное исследование этого исторически важного события, проследив его солнечное происхождение и широко распространенное воздействие на Землю.
Телеграфная связь была серьезно нарушена этим ураганом, но в сегодняшнем технологически зависимом обществе такой ураган приведет к нарушению работы электросетей и спутниковой связи. Их результаты подтверждают, что такие экстремальные штормы встречаются чаще, чем считалось ранее.
В современном мире мы все больше зависим от технологической инфраструктуры, такой как электросети, системы связи и спутники. Однако эта зависимость делает нас все более уязвимыми к последствиям сильных геомагнитных бурь.
«Чем дольше будет отключено электроснабжение, тем больше обществу, особенно тем, кто живет в городских районах, будет трудно справиться с ситуацией», — объясняет доцент Хаякава, ведущий автор исследования, опубликованного в «Астрофизическом журнале».
Такие штормы могут быть достаточно сильными, чтобы в худшем случае вывести из строя электросети, системы связи, самолеты и спутники. «Можем ли мы поддерживать нашу жизнь без такой инфраструктуры?» — говорит Хаякава. «Ну, скажем так, это будет чрезвычайно сложно».
Такие экстремальные штормы случаются редко. В недавних исследованиях выделяются два таких шторма: шторм Кэррингтона в сентябре 1859 года и шторм на Нью-йоркской железной дороге в мае 1921 года. Новое исследование предполагает, что еще один шторм, шторм Чепмена-Сильвермана в феврале 1872 года, также следует рассматривать как один из эти экстремальные события.
В то время шторм был достаточно сильным, чтобы повлиять на технологическую инфраструктуру даже в тропиках. Телеграфная связь по подводному кабелю в Индийском океане между Бомбеем (Мумбаи) и Аденом была прервана на несколько часов. Сообщалось о подобных беспорядках на проводной линии связи между Каиром и Хартумом.
Географическая сводка видимости полярного сияния 4 февраля 1872 года. Фото: Хаякава и др. (2023)
Многопрофильную команду, состоящую из 22 ученых, возглавляли Университет Нагои в Японии (Хисаси Хаякава), Национальная солнечная обсерватория США (Эдвард Кливер) и Королевская обсерватория Бельгии (Фредерик Клетт). 22 исследователя использовали исторические записи и современные методы для оценки шторма Чепмена-Сильвермана от его солнечного происхождения до его земных последствий.
В поисках солнечного происхождения группа обратилась к забытым записям о солнечных пятнах из исторических архивов, особенно из бельгийских и итальянских записей. Для оценки наземных воздействий они использовали измерения геомагнитного поля, записанные в таких разных местах, как Бомбей (Мумбаи), Тифлис (Тбилиси) и Гринвич, чтобы оценить временную эволюцию и интенсивность шторма. Они также изучили сотни сообщений о визуальном сиянии на разных языках, вызванном ураганом.
Одним из наиболее интересных аспектов бури 1872 года было то, что она, вероятно, возникла из небольшой, но сложной группы солнечных пятен вблизи центра солнечного диска, что подтверждается анализом солнечных записей из Бельгии и Италии. Эти результаты позволяют предположить, что даже группа солнечных пятен среднего размера вызвала одну из самых сильных магнитных бурь в истории.
Хаякава и его коллеги расширили свои исследования исторических полярных сияний, просматривая записи в библиотеках, архивах и обсерваториях по всему миру. Они выявили более 700 записей полярных сияний, которые указывали на то, что ночное небо было освещено великолепными полярными сияниями от полярных регионов до тропиков (до ≈ 20° по широте в обоих полушариях).
Бельгийский рисунок солнечных пятен, показывающий поверхность Солнца 3 февраля 1872 года (РАН М. С. Бернартс, т. 3, ф. 26; любезно предоставлено Королевским астрономическим обществом). Фото: ©︎ Королевское астрономическое общество (РАН М.С. Бернартс, т. 3, ф. 26)
«Наши результаты подтверждают, что буря Чепмена-Сильвермана в феврале 1872 года была одной из самых сильных геомагнитных бурь в новейшей истории. Ее размер соперничал с бурей Кэррингтона в сентябре 1859 года и бурей на железной дороге Нью-Йорка в мае 1921 года», — сказал Хаякава. «Это означает, что теперь мы знаем, что за последние два столетия мир видел как минимум три геомагнитные супербури. События космической погоды, которые могут вызвать такое серьезное воздействие, представляют собой риск, который нельзя сбрасывать со счетов».
Хаякава сказал: «Подобные экстремальные явления редки. С одной стороны, нам повезло, что мы пропустили такие суперураганы в наше время. С другой стороны, возникновение трех таких супербурь за 6 десятилетий показывает, что угроза современному обществу Поэтому сохранение и анализ исторических записей важны для оценки, понимания и смягчения последствий таких событий».
Недавние полярные сияния наблюдались на севере Греции и севере США. В настоящее время Солнце приближается к максимуму 25-го солнечного цикла, который, по прогнозам, произойдет в 2025 году, и мы можем ожидать усиления полярной активности в ближайшие годы.
В этом исследовании приняли участие исследователи из девяти стран.
Информация от: Университетом Нагои
