Потоки частинок, що випускаються Сонцем, ллються на Землю вже мільярди років. Однак наступний потужний спалах, яким пощастить з прямим попаданням в Землю, буде здатний пошкодити енергомережі та інші об'єкти інфраструктури, вразивши таким чином технічні системи, що лежать зараз в основі нашої цивілізації.
Ось вже більше тижня керівництво NASA уважно стежило за тим, як грандіозні факели речовини, розпеченої до температури в мільйони градусів, злітали величними дугами над дальньою стороною нашого світила. Але поступово Сонце повернулося до нас проблемною стороною, і це видовище відкрилося нашим прямим поглядам. Величезна, вкрита плямами ділянка сонячної поверхні, що в 13 разів перевершує діаметр Землі, буквально вирувала під впливом безперервно мінливих магнітних полів. 28 жовтня 2003 року приблизно о сьомій годині ранку за північноамериканським східним часом в цій зоні стався грандіозний вибух, в простір злетів потік розпеченого іонізованого газу, і цей потік кинувся в бік нашої планети зі швидкістю в багато і багато мільйонів кілометрів на годину. Тим часом у службовому модулі Міжнародної космічної станції астронавт Майкл Фоул і космонавт Александр Калері щойно закінчили снідати і зібралися приступити до першого робочого тижня 195-денної космічної експедиції. Рухаючись по своїй орбіті, саме в цей момент космічна станція летіла над східним узбережжям Південної Америки в бік Південно-Атлантичної аномалії - тієї зони, де концентруються високоенергетичні частинки, що прилітають від Сонця.
Як згадує Фоул, їх викликали з Центру управління польотами і сказали: «Вас там чекають серйозні пригоди, так що варто було б вам, Майк, сховатися у відсіку екіпажу». Зазначивши, що особистий дозиметр підтвердив загрозу, Фоул проплив 60 м і опинився в спальному відсіку, де сховався в схожому на труну боксі, обкладеному товстими брикетами з поліетиленової піни - саме вони повинні були захистити його тіло від впливу протонів, що пронизують станцію наскрізь. Це були посланці сонячного спалаху - одного з найпотужніших з коли-небудь зафіксованих вченими. Зовні станції в цей час палахкотіла аврора, що виникає за рахунок взаємодії електронів з атомами газів земної атмосфери. "Видовище було фантастичним і захоплюючим, - розповідає Фоул. З іншого боку, важко спокійно дивитися на те, які енергії омивають твою металеву шкаралупку ".
О 7:30 ранку супутник SOHO, що висить в одній з точок Лагранжа між Сонцем і Землею, зафіксував корональний викид маси. Наступного ранку наша планета опинилася під ударом потоку спробованої плазми масою в мільярди тонн. Ця плазмова річка вклинилася в магнітне поле Землі, яке, як дзвін, відгукнулося дзвоном на цей удар. І так само, як у шкільних дослідах магнітний брусок, що рухається, породжує електричний струм у дротяній обмотці, викид порушив найпотужніші електричні струми в лініях електропередач. У всіх електромережах світу були відзначені пікові перевантаження. У Швеції згорів один з високовольтних трансформаторів, знеструмивши майже на годину велике місто Мальме. Бомбардування сонячними частинками тривало кілька днів, вони порушували і супутниковий, і звичайний атмосферний радіозв'язок. Полярні сяйва танцювали навіть у нічних небесах Флориди та Австралії. Минуло близько тижня, і найактивніші зони на поверхні Сонця «відвернулися» від нашої планети. Внаслідок цієї космічної катастрофи ніхто з людей не загинув, проте буря спричинила за собою збитки на сотні мільйонів доларів.
Сонячна активність підпорядковується приблизно 11-річному циклу, причому найсильніші магнітні бурі групуються навколо піку циклу. Це підтверджується і потужними магнітними бурями, які вже прокотилися в січні і березні цього року. Завдяки щасливій випадковості ці сонячні викиди не мали надто вже сильного впливу на земну ситуацію, оскільки саме в ці моменти магнітне поле Землі розташовувалося так, що сонячна радіація здебільшого просто обігнула нашу планету. Подивимося, чи буде така ж удача супроводжувати нас під час наступного коронального викиду.
Ці загрози не дають спокою Джону Каппенману, засновнику фірми Storm Analysis Consultants. Він краще багатьох інших знає, чим загрожують нам геомагнітні бурі, оскільки найдетальнішим чином досліджував шторм 2003 року (названий пізніше Halloween Storm, Хелловінська буря) і прийшов до висновку, що нам ще дуже сильно пощастило. Земне магнітне поле тоді значно послабило плазмовий удар, але буря призвела до відключення цілого міста і перевантаження всієї континентальної електромережі. При повній потужності удар мав би незрівнянно більш трагічні наслідки.
Це може здатися надмірно песимістичним, проте реальні історичні хроніки стверджують, що Хелловінська буря 2003 року виглядає сущим безділлям порівняно з більш ранніми подіями.
У березні 1989 року геомагнітна буря вирубала високовольтний трансформатор на гідроелектростанції в канадському Квебеку. У результаті морозної зимової ночі вся провінція на дев'ять годин залишилася без електрики. Магнітна буря, що охопила всю Землю в березні 1921 року, викликала пожежі на телеграфних і телефонних станціях, а також на залізничних станціях, підключених до зароджуваних електромереж. Найсильніша з магнітних буревіїв - «Подія Керрінгтона» - сталася у вересні 1859 року. Тоді наведені геомагнітною бурею струми досягали такої сили, що протягом чотирьох діб телеграфісти, відключивши своє обладнання від акумуляторів, передавали повідомлення, використовуючи виключно «струм полярного сяйва», який наводився в лініях передачі.
"За всі ці роки у фізичних механізмах сонячного і земного магнітних полів не змінилося по суті нічого. Змінилися ми самі, - каже Каппенман. - Ми побудували безліч грандіозних електромереж і, зав'язавши на них всі сторони нашої життєдіяльності, стали залежати від їх примх. Раніше чи пізніше ми дочекаємося ще однієї бурі, порівнянної з «Подією Керрінгтона». Тільки 1859 року єдиною технічною системою, яка опинилася під ударом космічної стихії, була телеграфна мережа, а 1921 року вся електроенергетика перебувала на стадії немовляти. Тепер же куди не подивися - ми всюди бачимо системи і мережі, практично беззахисні перед магнітними бурями.
Протягом останніх 50 років світові електромережі розрослися в десять разів, перейшовши на більш високі робочі напруги. Це веде до підвищення ККД електропередачі, проте нове обладнання виявляється менш захищеним від некерованих струмів. У міру зростання мереж розширюється і практика перекачування великих потоків енергії між різними регіонами. Настільки тісно переплетені взаємозв'язки підвищують ризик аварій, що охоплюють великі регіони. Людство, саме того не бажаючи, побудувало антени розміром з цілі континенти - і всі ці антени виявилися ідеально налаштовані на те, щоб сприймати електромагнітну енергію космічних буревіїв.
Протягом останніх років Каппенман зробив цикл досліджень на замовлення різних урядових організацій і показав, що досить сильна магнітна буря може призвести до перегріву і виходу з ладу сотень тисяч високовольтних трансформаторів, в результаті чого енергопостачання порушиться в масштабах цілих країн. Швидко замінити згоріле обладнання буде просто нічим, і відновлення системи може зайняти до десяти років, протягом яких 100 млн осіб будуть змушені обходитися без центрального електропостачання.
Минулого року Міністерство внутрішньої безпеки США доручило Jason Defense Advisory Panel (це незалежна консультаційна комісія, складена з провідних вчених) проаналізувати твердження Каппенмана. У своїй доповіді від листопада 2011 року ця комісія дещо скептично оцінила ймовірність найгірших сценаріїв, але при цьому погодилася, що геомагнітні бурі все ж здатні завдати енергомережам США серйозних пошкоджень. Вчені закликали до подальших робіт з удосконалення систем прогнозу космічної погоди. Також рекомендовано підвищити надійність електроенергетичної інфраструктури та оновити поступово застарілі супутники, що спостерігають за Сонцем.
Фізик Аві Шнурр, голова неурядової комісії з безпеки електроенергетичної інфраструктури, зараховує себе до загону скептиків, які сумніваються, що сучасне суспільство зуміє при необхідності оперативно вирішити цю проблему. "Якби катастрофа класу" Події Керрінгтона "трапилася прямо зараз, вона прозвучала б не як сигнал побудки, а вже як відбій, - каже він. - Настав момент, коли від нас вимагається зробити те, на що рідко відважуються уряди, тим більше уряди демократичних країн. Необхідно вжити цілеспрямованих заходів для протистояння якійсь заздалегідь передбаченій загрозі, яку люди поки ще не встигли побачити на власні очі ".
