Как Солнце парализовало Европу и Америку

В тот день 33-летнему англичанину так повезло с погодой, что это вошло в историю. Во-первых, безоблачное небо над Англией, тем более 1 сентября, само по себе праздник. А во-вторых, тому британцу безоблачное небо было особенно радостно видеть: он был астрономом. Притом необычный астроном: большую часть своих трудов он посвящал не тем звёздам, которые светят ночью, а той звезде, которая светит днём, — он исследовал Солнце.

Так вот, солнечным утром 1 сентября 1859 года этот человек по имени Ричард Кристофер Кэррингтон был, как обычно, в своей собственной обсерватории в городе Редхилле, это под Лондоном. Он зарисовывал то, что видел в телескоп (разумеется, на Солнце в телескоп смотрят через специальные затемняющие фильтры), и видел он многочисленные солнечные пятна. Это было время очередного пика 11-летнего цикла активности Солнца. И вдруг среди этих пятен что-то внезапно засветилось. Астроном был так поражён, что позвал к телескопу свидетелей. Правда, когда свидетели добежали, яркое свечение уже затухало — явление продлилось около пяти минут. Это было первое в истории науки наблюдение солнечной вспышки.

Через 17 часов и примерно 40 минут на Скалистых горах (на западе Канады и США) проснулись воодушевлённые золотоискатели и принялись готовить себе завтрак — они привыкли вставать с рассветом. История умалчивает, сколько им понадобилось времени, чтобы заметить, что это какой-то странный рассвет. На самом деле была ещё глубокая ночь, а небо полыхало от северного сияния.

Да что там Канада — в ту ночь аврора сияла над Гавайями, Карибами, Багамами. Где-то люди прямо при свете этого сияния читали свежие газеты, пытаясь найти в них объяснение происходящему. А в это самое время на телеграфных станциях под этим сияющим ночным небом искрили и вспыхивали приборы. И даже отключение их от питания не помогало. В те времена уже был распространён электрический или, лучше сказать, электромагнитный телеграф: буквы алфавита были закодированы в электрические сигналы, которые потом расшифровывались с помощью создаваемого этим электричеством магнитного поля. Передающий прибор посылает ток в нужных направлениях, а на приёмнике магнитные стрелки поворачивают, как надо, специальные нити с двумя кружками: с одной стороны — белым, с другой — чёрным. Соответственно, для взаимосвязи передающих и приёмных станций они были соединены проводами, то есть проложенными телеграфными линиями.

Во время того события (оно теперь известно как событие Кэррингтона) по этим телеграфным линиям пошли так называемые наведённые токи: земную магнитосферу и атмосферу бомбардировал поток солнечной плазмы — и заряженные частицы тогда мчались на самом деле через всё, что только проводит электричество. Таким образом связь в Европе и Северной Америке тогда парализовало.

Но в чём ещё тогда исключительно повезло с точки зрения науки: буквально за два года до этого события лондонские обсерватории начали непрерывно фиксировать изменения магнитного поля, то есть делать магнитограмму. В специальных приборах намагниченные иглы с прикреплёнными к ним зеркалами направляли луч света на фотобумагу. Записи эти по сей день хранятся в архивах Британской геологической службы. Недавно их оцифровали и снова проанализировали, чтобы понять, насколько сильная геомагнитная буря тогда накрыла планету.

В опубликованной по итогам научной статье говорится, что за пару дней до "кэррингтонского шторма" — 28 августа — произошёл некий менее сильный, но всё-таки заметный, как будто "предупредительный", геомагнитный шторм и наблюдалось даже явно вызванное этим полярное сияние. А главное — прослеживалось, с какой скоростью возрастала сила магнитного поля во время основной бури 2 сентября: более чем на 700 нанотесла каждую минуту. Для сравнения: даже скачки с вдвое меньшей скоростью происходят раз в столетие. Это подтверждает, что шторм Кэррингтона был совершенно исключительным по своей мощности.

Интересно, что в тот момент учёные ещё не вполне понимали связь вспышки на Солнце, которую видел Ричард Кэррингтон, и последовавшего за ней геомагнитного апокалипсиса. Астроном, видимо, первым заподозрил, что это признаки одного и того же явления, но окончательно это установили лишь много десятилетий спустя — уже в XX веке.

В наши дни гелифизикам (исследователям Солнца) совершенно ясно, что одной вспышкой (потоком высокоэнергичных фотонов) тогда дело не обошлось, она сопровождалась так называемым корональным выбросом массы, то есть выбросом в космос из пространства солнечной короны огромного количества солнечного вещества: протонов, гелиевых ядер — в общем, плазмы. Этот мощный поток солнечных заряженных частиц и достиг Земли менее чем через 18 часов.