Межпланетные ударные волны могут не только вызвать красивые северные сияния, но и нанести серьезный ущерб наземной инфраструктуре. Особенно важно, под каким углом они сталкиваются с Землей.
Гигантские ударные волны, исходящие от Солнца, могут не только подарить завораживающие полярные сияния, но и вызывать опасные скачки напряжения, способные нанести ущерб инфраструктуре, сообщает New Atlas.
По данным NASA, межпланетные ударные волны образуются при столкновении быстрого потока заряженных частиц (солнечного ветра) от Солнца с более медленным потоком. Это напоминает волну, возникающую за плывущей по реке лодкой. В 2019 году миссия NASA Magnetospheric Multiscale, оснащенная комплексом высокоточных инструментов на четырех орбитальных аппаратах, впервые зафиксировала эти волны.
Столкнувшись с магнитосферой Земли, ударные волны сжимают ее, вызывая завораживающие полярные сияния. Однако они также могут создать геомагнитные токи на поверхности планеты, способные повредить проводящую электричество инфраструктуру — нефтегазопроводы, железные дороги, линии электропередач и подводные кабели.
Угол падения этих волн на Землю значительно влияет на их разрушительную силу. В частности, прямое попадание волны вызывает более мощный наземный ток, чем удар под углом.
Изображение северного сияния над Квебеком и Онтарио, полученное в 2023 году совместным спутником NASA/NOAA.источник: NASA/NOAA
К такому выводу ученые пришли, сопоставив данные об ударных волнах и солнечном ветре с показаниями геомагнитно-индуцированных токов в газопроводе финского города Мянтсяля. В этом регионе во время повышенной солнечной активности обычно наблюдаются полярные сияния. Геомагнитные бури, вызванные межпланетными ударными волнами, как правило, происходят около магнитной полуночи, когда Северный полюс Земли находится между Мянтсяля и Солнцем.
Мянтсяля располагается на высоких широтах. Однако исследователи приводят недавние магнитные бури, обрушившиеся на Землю в мае этого года в качестве примера того, насколько обширными могут быть последствия такой активности.
«Во время мощных геомагнитных бурь зона полярных сияний может значительно расширяться. Обычно ее южная граница проходит на 70-й широте, но в экстремальных случаях она может опуститься до 40-й или даже ниже. Именно это произошло во время майского шторма 2024 года – самого сильного за последние два десятилетия», – говорит руководитель исследования Денни Оливейра из Центра космических полетов Годдарда NASA.
Межпланетные ударные волны можно предсказать за два часа до их столкновения с Землей. Таким образом, понимание угла их падения позволит службам, отвечающим за инфраструктуру, принять соответствующие меры, особенно если волна направляется прямо на Землю, а не под углом. Ученые предлагают операторам электросетей защищать оборудование путем временного отключения некоторых участков сети.