Мощная вспышка, однако, представляет опасность не только для людей: она может поджарить и наши спутники. Когда металл спутников подвергается рентгеновскому или гамма-излучению, он ионизируется. Очень мощное гамма-излучение может ионизировать множество атомов на спутнике, и от этих атомов каскадом полетит «шрапнель» электронов. Не забывайте, движущиеся электрические заряды создают магнитное поле. Этот внезапный сильный импульс магнитной энергии может повредить электронные компоненты спутника (как магнит может повредить жесткий диск вашего компьютера). Сами электроны также могут вызывать короткие замыкания в аппаратуре.
Многие гражданские спутники были утрачены из-за вспышек на Солнце. Военные спутники во многих случаях имеют защиту от повреждений такого рода, и более прочные спутники могут продолжать работать даже при мощной вспышке. Последствия близкого ядерного взрыва схожи с последствиями вспышки на Солнце, поэтому эти спутники могут пережить и ядерный взрыв в космосе (если не будут повреждены осколками и теплом от взрыва).
Далее, атмосфера Земли поглощает приходящее извне высокоэнергетическое излучение. Да, мы на поверхности защищены, но верхние слои атмосферы могут разогреваться и раздуваться от излучения, как воздушный шар. Если атмосфера разбухнет достаточно сильно, она может достичь высоты орбит некоторых спутников. Спутник, обычно летящий по орбите практически в вакууме, может внезапно почувствовать сопротивление, проходя через очень разреженную раздувшуюся атмосферу. В результате этого спутник переходит на более низкую орбиту, в еще более плотный воздух, отчего снижается еще больше, и так далее. Даже если он переживет исходную вспышку, он все равно может быть разрушен, сгорев в атмосфере Земли! В каждый цикл солнечной активности по этой причине теряются многие спутники, находящиеся на низких орбитах. Именно это произошло с американской космической станцией Skylab в 1979 г.
Поэтому космические агентства и владельцы коммерческих спутников очень пристально наблюдают за солнечными вспышками. Вспышки связаны с 11-летним циклом солнечной активности и, как правило, происходят в момент максимума пятен на солнце или примерно в это время, хотя по причинам, до сих пор не вполне понятным, самые интенсивные вспышки обычно случаются примерно через год после максимума. Между прочим, вспышка в 1859 г., возможно, ярчайшая за все время, произошла за год или около того до максимума солнечной активности.
Та вспышка вызвала большую геомагнитную активность. Хотя и сама она, вероятно, оказала определенное непосредственное воздействие на Землю, сейчас считается, что у нее были помощники.
Гало, как дела?
Обычно от Солнца исходит относительно постоянный поток вещества. Он называется солнечным ветром и представляет собой поток субатомных частиц, ускоряемых тем же самым «подозреваемым»: магнитным полем Солнца. Солнечный ветер дует от Солнца во всех направлениях и не ослабевает на протяжении миллиардов километров; это гораздо дальше орбиты Земли. У поверхности Солнца эти частицы можно видеть как слабое жемчужное свечение, называемое короной. Корона невероятно горяча, миллиарды градусов, но очень разрежена, почти как вакуум. Однако над триллионами кубических километров поверхности Солнца даже что-то настолько рассеянное в совокупности может составить большую массу. Астрономы считают корону солнечной атмосферой, поэтому, в буквальном смысле, мы живем в атмосфере звезды.
У этого имеются определенные недостатки. В атмосфере иногда бывает плохая погода.
Вполне понятно, что взрывная вспышка на поверхности Солнца, как правило, оказывает влияние на его окружающую среду. Во время вспышки поток энергии и частиц, разумеется, устремляется вверх, от Солнца, но он также направлен и вниз, создавая на поверхности Солнца сейсмическую волну с энергией, в десятки тысяч раз превышающей энергию самых сильных землетрясений на Земле. Поверхность Солнца покрывается рябью от обрушивающихся на нее волн энергии. Магнитные силовые линии, окружающие энергию, также получают невероятную встряску, от которой часто разрываются. Линии, входящие в поверхность Солнца и выходящие из нее в этой зоне, соединяются вновь, высвобождая энергию и разрывая другие линии вокруг. По мере распространения этого эффекта и повторного соединения все большего числа линий высвобождается все больше и больше энергии.
При этом материя, ранее удерживаемая этими магнитными полями, внезапно обнаруживает, что может увеличиться в объеме под действием интенсивного давления. Вместо одной петли, подброшенной кверху, как в случае вспышки, это выглядит так, будто всех их уже ничто не сдерживает. Материя внезапно выплескивается, и этот процесс называется корональным выбросом массы, или КВМ[12].
Энергия коронального выброса больше расходуется на ускорение частиц, чем на излучение света, поэтому в самом начале это событие очень сложно зарегистрировать. Действительно, несмотря на то что первую вспышку наблюдали почти 200 лет назад, корональные выбросы массы впервые обнаружили только в 1970-х гг.!
Они оказывают огромное влияние. В отличие от вспышек, которые, по сути, являются локальными возмущениями, корональные выбросы охватывают гигантские области на Солнце. Если вспышки можно сравнить с торнадо — они локальные, интенсивные, краткие и сконцентрированные, то корональные выбросы массы — это солнечные ураганы. Эффект не такой ударный, но имеет гораздо, гораздо большие масштабы: до 100 млрд т материи выбрасывается в пространство со скоростью 1,5 млн км/ч, и это может причинить гораздо больше ущерба.
Оторвавшись от поверхности Солнца, корональный выброс прорывается сквозь межпланетное пространство и расширяется до десятков миллионов километров. Он создает широкий фронт ударной волны, проходя сквозь разреженное вещество, ранее унесенное солнечным ветром. Это межпланетный звуковой удар, который может разгонять субатомные частицы до крайне высоких энергий и до скоростей, составляющих существенную долю от скорости света. Это как огромное цунами, запущенное Солнцем, и оно выдвигается вперед… иногда и в нашу сторону.
После извержения корональный выброс может пройти расстояние от Солнца до Земли за срок от одного до четырех дней. И для нас это единственное предостережение.
Само событие можно даже увидеть в тот момент, когда оно происходит. Что вы делаете, когда пытаетесь разглядеть самолет, пролетающий по небу на фоне Солнца? Вы прикрываете ладонью глаза, чтобы загородить Солнце и увидеть самолет. Астрономы делают то же самое. Оно оборудуют телескопы, направленные на Солнце, коронографами. Обычно это простые маски из металла, блокирующие пронзительный свет, исходящий от поверхности Солнца, и позволяющие увидеть находящиеся неподалеку менее яркие объекты. Телескопы регистрируют корональный выброс массы в виде расходящейся от Солнца световой волны. Если астрономы видят корональный выброс, отходящий от Солнца сбоку, они выдыхают с облегчением: он пройдет мимо Земли, потому что направлен в достаточно далекую от нас сторону. Но иногда Солнце бывает не столь покладистым, тогда оно швыряет в нашем направлении сотни миллиардов тонн плазмы, раскаленной до миллиона градусов. Это событие регистрируется как расходящееся гало, светящийся ореол, потому что мы смотрим в лицо надвигающегося на нас с бешеной скоростью фронта ускоренных субатомных частиц.
Когда он доберется до нас,