http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=7236ff00-babc-4ec2-a6c8-20bca0133c8d&print=1© 2024 Российская академия наук
Недавнее заявление директора Института космических исследований РАН академика Льва Зеленого о том, что в 2012 году увеличение активности Солнца может привести к серии техногенных катастроф, имеет под собой не только научную почву, но и подтверждающие теорию факты. Например, в Канаде после солнечных вспышек вышло из строя несколько трансформаторов, кое-где глючили компьютеры... Однако сообщение американских ученых, сделанное на прошлой неделе, в корне противоречит выводам российского академика. «Следующий цикл солнечной активности может оказаться необычайно слабым, задержаться во времени или не состояться вовсе», — заявили на международной конференции в Нью-Мексико американские гелиофизики. Согласно их измерениям поверхности светила, позволяющим судить о глубинных течениях плазмы, давно ожидаемых крутильных потоков не обнаружено. Солнце как будто впало в «зимнюю спячку». По словам Фрэнка Хилла из американской Национальной солнечной обсерватории (NSO), ученые выявили замедление обычного смещения магнитной активности светила в нынешнем 24-м цикле, а также прогрессирующее ослабление магнитных полей внутри солнечных пятен. Если тенденция сохранится, Солнце рискует потерять способность производить пятна, а значит, его активность резко упадет, а вместе с тем и вся наша жизнь. Новый ледниковый период, вероятно, будет наименьшим из зол, полагают американские исследователи. Но какая бы из версий ни оказалась верной, человечество ждут отнюдь не светлые дни. И вот почему.
Жарко-холодно
По самым пессимистическим прогнозам, в ближайшие годы можно было бы ждать похолодания на 0,3—0,5 градуса, но этот спад будет нивелирован глобальным потеплением (по разным оценкам, на 2,5—6 градусов). Однако уже в следующем году следует ждать резкого увеличения активности Солнца: в один из дней, полагают академик Зеленый и ученые из NSO, произойдет серия мощных вспышек, в результате чего в космическое пространство будет выброшено рекордное количество раскаленных газов. Следствие — небывалые геомагнитные бури на нашей планете и паралич всей техносферы. К сожалению, эта опасность уже вышла из рамок футуристических страшилок и признается большинством ученых. Блэкаут планетарного масштаба может возникнуть при мощной вспышке на Солнце. В результате коллапса перестанут функционировать водо-, нефте- и газопроводы; остановятся системы жизнеобеспечения в больницах; выйдут из строя системы хранения продуктов, канализация... Одна из мощных бурь в 1989 году вывела из строя энергосистему в провинции Квебек в Канаде. На девять часов была отключена электроэнергия, в том числе в столице Канады Оттаве. Сумма ущерба составила два миллиарда долларов. Картина апокалиптична, но Солнце становится активнее, человек — все более зависим от техники, а техника — от электромагнитной погоды на Земле.
Ведущий научный сотрудник Института геологии и минералогии СО РАН профессор Алексей Дмитриев полагает, что из-за капризов светила Земля уже сегодня демонстрирует огромное электромагнитное неравновесие, «что может завершиться своеобразным правлением Солнца», — предупреждает ученый. «Магнитное поле Земли может деформироваться из-за мощной вспышки, и тогда магнитосфера, которая закрывает нас подобно боевым редутам, может ослабнуть», — подтверждает директор Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн доктор физико-математических наук Владимир Кузнецов. Кроме того, люди до сих пор не умеют прогнозировать мощность корональных выбросов — солнечного ветра — из плазмы с примесью тяжелых элементов. Это термоядерные взрывы, образующие радиоактивные облака, которые отрываются от светила и летят в разные стороны на многие миллионы километров. В одной вспышке выбросов порядка 80 миллионов тонн вещества в состоянии плазмы.
Однако Владимир Кузнецов успокаивает, что частицы раскаленной плазмы могут проникать только в районе полюсов, вдоль силовых линий магнитного поля. Именно тогда и возникает магнитная буря, во время которой происходит ряд атмосферных процессов — перестройка циркуляции воздуха, изменение давления. Нам известно, что это влияет на здоровье человека. По подсчетам Кузнецова, каждый человек только за один солнечный цикл переживает примерно 600 магнитных бурь, а за всю жизнь — около 5000, так что к этому явлению, каким бы неприятным оно ни было, мы все адаптированы.
Зато техника адаптироваться не в состоянии — она такова, какой создали ее люди. А они пока просто не знают, какие именно риски закладывать в систему защиты. Когда появились спутники, выяснилось, что во время магнитной бури они ведут себя нештатно — атмосфера «разбухает», плотные слои поднимаются вверх, и возникает дополнительное торможение. Такой эффект привел к бесконтрольному падению американской станции «Скайлэб».
Белые пятна
Для того чтобы лучше понять поведение Солнца и научиться прогнозировать происходящие на нем процессы, необходимы научные космические программы. Увы, с этим в нашей стране сегодня большие проблемы. В 2015 году Роскосмос планировал запустить к Солнцу российскую экспедицию «Интергелиозонд», которая должна была подойти к Солнцу на минимальное расстояние, чтобы получить качественные фотографии его поверхности, изучить движение плазмы и возникновение магнитных полей. Изучение солнечных магнитных бурь помогло бы понять свойства плазмы, которая станет основой термоядерной энергетики будущего. Но запуск в планируемый срок под вопросом.
На Западе действует огромная индустрия космической погоды, занимающаяся мониторингом и прогнозированием тех космических факторов, которые могут повлиять на состояние Земли. Их помогают осуществлять серьезные научные проекты по изучению Солнца. Это, например, напичканные дорогостоящей аппаратурой космические аппараты NАSА STEREO и SOHO. «У нас тоже есть такой центр, который делает прогнозы «солнечных» событий, — говорит Владимир Кузнецов. — Мы даем информацию в Роскосмос в связи с запусками и в Центр управления полетами в связи с управлением МКС и спутниками. Пока что все данные мы получаем с американских и европейских аппаратов, но надеемся на то, что скоро ситуация изменится и нашим «космическим барометром» станут российские аппараты».
18 июля нынешнего года объявлен днем запуска масштабной астрофизической программы «Радиоастрон» (Спектр-Р), в рамках которой намечен в том числе проект «Плазма-Ф» по изучению магнитных бурь и потока «солнечного ветра». Ведущий научный сотрудник ИКИ РАН доктор физико-математических наук Георгий Застенкер подчеркивает: «Плазма» станет единственным на сегодня российским проектом по изучению влияния Солнца на космоземные процессы. «Солнечные бури наука пока может прогнозировать с вероятностью всего лишь 50 процентов, — говорит Георгий Застенкер. — Аппарат, который приблизится к Солнцу на очень близкое расстояние, будет это делать практически безошибочно. Между тем вспышки на Солнце резко увеличивают плотность солнечного ветра, который в свою очередь, подобно резиновому мячику, сжимает магнитное поле Земли. Очень важно изучить заранее, что нас ожидает, и принять адекватные меры».
Вопрос мер — следующий по важности. Собственно, ученые и изучают поведение Солнца, чтобы выработать способы защиты от его пагубного влияния... Способов действительно немного. Ведутся разработки методик экранирования электронных компонентов от всплесков солнечного излучения. Пока это делает технику более громоздкой, что противоречит идее технического прогресса. Более перспективное направление — развитие техники, основанной на неэлектромагнитных взаимодействиях. Второй способ — развивать технику, основанную на неэлектромагнитных взаимодействиях. «Технологии, в основе которых лежат теоретические обоснования Альберта Эйнштейна и Поля Дирака, могли бы составить будущее человеческой цивилизации, однако их разработка стоит больших денег, — говорит автор теории физического вакуума доктор физико-математических наук Геннадий Шипов. — В США и Европе такие исследования финансируются государством, у нас — не в чести». Природа не знает практически ни одного объекта, который бы не обладал кручением, или, иначе говоря, спином, микроскопическим вращением. Вращается все — Земля, Луна, электроны, есть даже теория, утверждающая, что и Вселенная не стоит на месте. Любое вращение порождает поля кручения. Предметом научных исследований они стали с начала XX века. Однако прикладное значение теория получила только в наши дни. Будучи проявлением фундаментальных свойств физического вакуума, спиновые излучения обладают уникальными свойствами. В отличие от гравитационных и электромагнитных взаимодействий они не ослабляются с расстоянием, не поглощаются природными средами и техническими сооружениями, способны передавать информацию с субсветовыми скоростями, что нисколько не противоречит теории относительности: ведь мы имеем дело не с распространением сигнала, а с квантовым явлением нелокального характера. Все это означает, что влияние всплесков солнечной активности на «технику будущего», созданную на основе этих явлений, ничтожно мало. Однако до реальных разработок еще далеко. Потому NASA пошло другим путем и уже потратило 75 миллионов долларов на разработку плана по созданию «солнечного зонтика» из триллионов маленьких отражателей между Землей и Солнцем, который позволил бы не только несколько снизить температуру на планете, но и экранировать корональные выбросы. Имея точный прогноз космической погоды, можно ставить такой зонтик над той или иной территорией, защищая критически важную электронную технику от возможных сбоев. Однако построить такой зонтик пока не удалось.
На этом фоне рождаются и фантастические проекты. Так, швейцарский физик Мечислав Таубе предложил передвинуть нашу планету на другую, более далекую и безопасную от Солнца орбиту и рассчитал ее. Другое предложение — создать искусственное управляемое светило, которое загородит нынешнее. Английский ученый Фогг предлагает использовать вместо него Юпитер, поскольку он уже в наше время может направленно давать Земле неиссякаемую энергию. Однако пока ученые с более земными взглядами на проблему считают, что людям надо приспосабливаться к жизни в условиях активного поведения Солнца. И это та самая научная задача, к решению которой исследователи только приступили.