Наша планета добре знайома з геомагнітними бурями, але жодна з них не зрівняється з тією, що була викликана найпотужнішою сонячною бурею в історії - подією Каррінгтона 1859 року.

Виявляється, порушення магнітного поля Землі під час події Каррінгтона було ще серйознішим, ніж вважалося раніше, пише IFL Science.

У дослідженні 2024 року з використанням сучасних цифрових методів і ретельної реконструкції було вивчено історичні записи магнітного поля Землі, що дало змогу отримати раніше недоступні дані. Ці висновки підтверджують, наскільки вразливе сучасне суспільство перед повторенням подібної події.

 

1 вересня 1859 року Сонце викинуло в бік Землі електрифікований газ і субатомні частинки, еквівалентні за енергією 10 мільярдам атомних бомб. Це спричинило збої в роботі телеграфів, оператори отримували удари струмом, а обладнання запалювалося.

Північне сяйво спостерігали навіть на Кубі та Гаваях - світло від нього було настільки яскравим, що люди могли читати газети при його світлі.

Що відомо про сонячні бурі

Вони відбувалися на Землі протягом усієї її історії. Однак їхній масштаб зазвичай оцінюють за непрямими ознаками, наприклад, за вмістом радіоізотопів у річних кільцях дерев. Історичні повідомлення про ці події хоч і можуть вказувати на час подібних бур, але не про їхню інтенсивність.

 

Тому достовірні дані про масштаби сонячних бур охоплюють менше двох століть.

За збігом обставин, подія Каррінгтона - найбільша буря за цей період, яка сталася на зорі систематичних спостережень. Виявилося, що записи того часу містять більше інформації, ніж раніше було відомо.

Якби подія Каррінгтона сталася на кілька десятиліть пізніше, вона вдарила б уже не лише по телеграфах, а й по електричних мережах та залізницях. Однак це дало б змогу краще розуміти її масштаб.

Нині ж в обсерваторіях Грінвіча та К'ю вже вели магнітограми - прилади, що вимірюють зміни сили та напрямку магнітного поля Землі, спричинені сонячною активністю.

Наукові роботи минулого

З 1838 року в Грінвічі геомагнітні коливання фіксували за допомогою світлового променя, відбитого від дзеркал, прикріплених до вільно підвішених намагнічених металевих смуг. Відбите світло потрапляло на світлочутливий папір. Кью приєдналася до спостережень за два роки до великої бурі.

Коли сонячна активність порушувала магнітне поле Землі, металеві смуги оберталися, промінь світла рухався папером. Що сильніше збурення, то більшим було відхилення. Папір було встановлено на барабані, що повільно обертався, - аналогічно тому, як у фільмах показують роботу сейсмографів.

На жаль, жодна з цих систем не була розрахована на таку потужну бурю, як 1859 року. Під час магнітної бурі, що передувала події Каррінгтона, і потім у сам день події, відхилення було настільки сильним, що промінь світла йшов за межі паперу на 12 годин. Це свідчить про неймовірну потужність бурі, але не дає точної оцінки.

Нові дані про подію Каррінгтона

Саме тут цифрова обробка магнітограм дала несподівані результати. Паперові записи були добре збережені, і, за словами групи під керівництвом доктора Кіарана Беггана з Британської геологічної служби, "вони перебувають у відносно хорошому стані, з огляду на їхній вік і умови зберігання".

Після акуратного вилучення з палітурок щоденні записи були сфотографовані й оцифровані, що дало змогу створити безперервну хронологію, а не окремі фрагменти. Вимірявши швидкість руху світлового променя до виходу за папір і після його повернення, дослідники оцінили мінімальну швидкість зміни магнітного поля як 500 нанотесла на хвилину. З огляду на те, що "бурі століття" спричиняють коливання в 350-400 нТ/хв на широті Лондона, навіть мінімальне значення здається винятковим.

 

Крім проблеми виходу променя за папір, переведення руху на сучасні одиниці СІ також становить складність. Проте Бегган з колегами провели детальну реконструкцію, порівнявши різні ділянки записів і перевівши відхилення в зміни поля в нанотеслах. Не менш важливими були і зміни напрямку поля.