Учёные из Мичиганского университета предупреждают: человечеству необходима новая система наблюдения за так называемыми «космическими торнадо» — вихрями солнечного ветра, возникающими после плазменных выбросов на Солнце. Эти мощные потоки могут приводить к сильным геомагнитным бурям, которые угрожают астронавтам на орбите и жизненно важной инфраструктуре на Земле — от спутников до энергетических сетей и интернета.
Как формируются космические торнадо
Исследователи провели компьютерное моделирование солнечных выбросов и их распространения по Солнечной системе. В ходе симуляции они наблюдали, как при столкновении быстрых и медленных потоков солнечного ветра формируются вихревые структуры — так называемые флюкс-канаты (flux ropes).
Ширина этих «плазменных торнадо» может достигать от 3 тысяч до 6 миллионов миль. Некоторые из них быстро исчезают, но более устойчивые образования способны вызывать геомагнитные бури, способные повлиять на магнитное поле Земли.
Как отмечает руководитель исследования Чип Манчестер, магнитные поля в подобных вихрях могут быть достаточно мощными, чтобы вызвать серьёзные перебои в работе спутников и коммуникаций.
Современные телескопы не дают своевременного предупреждения о формировании подобных вихрей. Поэтому, по мнению учёных, необходима сеть космических аппаратов, способных наблюдать солнечный ветер с разных точек одновременно. Их исследование указывает, что только многоуровневая система мониторинга позволит распознать опасные процессы на ранней стадии.
Как работает новая система наблюдения
Учёные предложили усовершенствовать концепцию миссии NASA Space Weather Investigation Frontier (SWIFT). Она предполагает размещение четырёх космических аппаратов в форме треугольной пирамиды, на расстоянии около 200 тысяч миль друг от друга.
Три зонда будут расположены на вершинах, а центральный — «хаб» — направлен к Солнцу. Этот аппарат предлагается оснастить солнечным парусом по аналогии с проектом NASA Solar Cruiser, что позволит ему эффективно использовать солнечное излучение для управления.
Вся группировка будет находиться в точке Лагранжа L1, между Землёй и Солнцем. Такое расположение обеспечит примерно на 40% более быстрое получение предупреждений о солнечной активности по сравнению с существующими системами.
Почему это важно
Последствия сильных солнечных бурь уже не раз ощущались на практике. Так, в мае 2024 года геомагнитная буря нарушила орбиты спутников, повредила линии электропередачи и вынудила авиакомпании менять маршруты.
Учёные напоминают, что в случае мощного коронального выброса плазмы может пострадать даже глобальная интернет-инфраструктура. По расчётам исследовательницы Сангиты Абду Джьоти из Калифорнийского университета в Ирвине, подобное событие способно вызвать отключение интернета на всей планете и наносить экономический ущерб до 7,2 миллиарда долларов в день только в США.
