Земля только что пережила одно из наиболее мощных геомагнитных событий XXI века. После экстремальной вспышки на Солнце планета столкнулась с двойным ударом: рекордным радиационным штормом в околоземном пространстве и магнитной бурей, которая вплотную приблизилась к наивысшему уровню G5. Поток солнечных протонов достиг значений, невиданных за последние десятилетия, создав беспрецедентные условия для космической техники и вызвав расширение зоны полярных сияний до необычных широт.
Магнитная буря рекордной силы: что происходило в магнитосфере Земли 20-21 января
Солнечная активность, достигшая пика, продемонстрировала всю мощь нашей звезды. Начавшись с мощнейшей в 2026 году вспышки, событие стремительно развивалось, поставив перед учеными и инженерами задачи по обеспечению устойчивости технологических систем. Несмотря на экстремальные космические условия, наземная инфраструктура в России, по предварительным данным, выдержала этот удар.
Все началось 18 января около 21:00 по московскому времени, когда на Солнце произошла первая в этом году вспышка максимального класса X. Ей был присвоен балл X1.95, что указывает на чрезвычайную мощность события. Источником активности стала область 4341, расположенная практически в центре видимого солнечного диска и ориентированная прямо в сторону Земли, что делало последствия особенно значимыми. Активное наблюдение и анализ показали, что вспышка сопровождалась мощным выбросом корональной массы — гигантским облаком плазмы и магнитного поля, устремившимся в межпланетное пространство.
Расчетные модели движения вещества, построенные учеными, указывали на почти неизбежное столкновение этого облака с магнитосферой нашей планеты. Прогнозы Лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований (ИКИ) РАН и других мировых центров мониторинга космической погоды были однозначны: удар ожидается 20 января примерно в полдень по московскому времени и может вызвать магнитные бури вплоть до уровня G4, а с некоторой вероятностью — и наивысшего уровня G5. Прогнозы начали сбываться с пугающей точностью.
«Магнитная буря усилилась до G4.7. Если характеристики солнечного ветра не изменятся, то выход на высший уровень G5 произойдет в течение одного-двух часов», — предупредили ученые Лаборатории солнечной астрономии ИКИ РАН в своем Telegram-канале в разгар событий.
Этот уровень возмущений, классифицируемый как «сильный» (Severe), является предпоследним в пятибалльной шкале, где G5 обозначает «экстремальную» бурю. По данным специалистов, пик геомагнитной активности вплотную приблизился к историческому максимуму, создав условия, которые наблюдаются лишь раз в несколько солнечных циклов.
Параллельно с развитием магнитной бури происходило еще более редкое и опасное явление — интенсивный радиационный шторм. К орбите Земли массово пришли ускоренные протоны от Солнца. Их плотность с энергией выше 10 МэВ, которая служит основным мировым индексом для измерения радиационной нагрузки, начала стремительно расти. Специалисты наблюдают эффект «снежного шторма» на снимках космических телескопов, где каждая «снежинка» — это результат попадания быстрого протона в детектор аппарата.
Это протонное событие оказалось самым сильным в текущем, 25-м солнечном цикле. Уровень, начиная с которого отмечается опасное воздействие частиц высоких энергий на электронику космических аппаратов (так называемый «красный уровень»), был превышен в 50 раз, а затем и значительно больше. Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) в связи с этим объявило 20 января «критический погодный день» (CWD), продлив этот статус до 15:00 по московскому времени в связи с продолжающейся угрозой.
«Происходит самое сильное протонное событие 25-го солнечного цикла», — констатировали в Лаборатории солнечной астрономии, когда поток протонов за короткое время вырос в четыре раза.
Пика радиационный шторм достиг 20 января в 22:15 по московскому времени, установив рекорд не только текущего цикла, но и всего XXI века. Плотность солнечных протонов составила ошеломляющие 37 000 единиц (pfu). Это значение превзошло предыдущие максимумы столетия: 31 700 единиц 6 ноября 2001 года и 29 500 единиц 29 октября 2003 года. Для сравнения, сильный шторм в октябре 2024 года достиг лишь около 1 800 единиц . Таким образом, поток протонов в окрестностях Земли действительно вышел на 20-летние максимумы, в последний раз более высокие значения фиксировались как раз в октябре 2003 года накануне крупнейшей в XXI веке магнитной бури.
В какой-то момент события развились до уровня, который наблюдается исключительно редко. Поток протонов превысил отметку в 10 000 единиц, что ознаменовало начало радиационного шторма уровня S4 по шкале NOAA. Этот уровень, классифицируемый как «жесткий» (Severe), был достигнут в околоземном пространстве впервые за два последних солнечных цикла. Шкала радиационных бурь, как и геомагнитных, имеет пять уровней, причем высший, S5, считается теоретическим и в современной истории наблюдений никогда не регистрировался.
Столь высокоэнергичные частицы представляют серьезную угрозу для всего, что находится за пределами защитного кокона земной атмосферы и магнитного поля. Как поясняют ученые, при радиационном шторме уровня S4 возникает «неизбежная радиационная опасность для астронавтов», выходящих в открытый космос, а пассажиры и экипажи самолетов на высоких широтах также могут подвергаться повышенному риску. Для спутников последствия включают возможные сбои в запоминающих устройствах, помехи в системах получения изображений, проблемы с ориентацией из-за сбоев звездных трекеров и снижение эффективности солнечных панелей. Кроме того, вероятны перебои в высокочастотной радиосвязи в полярных регионах и увеличение ошибок навигации в течение нескольких дней.
Несмотря на всю серьезность ситуации в космосе, для подавляющего большинства людей на поверхности планеты основным видимым последствием стала невиданная по масштабам игра света в небе. Мощнейшая геомагнитная буря привела к значительному расширению аврорального овала — зоны, в которой наблюдаются полярные сияния. Это явление возникает, когда заряженные частицы солнечного ветра, захваченные магнитосферой, взаимодействуют с атомами и молекулами в верхних слоях атмосферы, вызывая их свечение.
Во время экстремальных бурь, подобной нынешней, сияния могут смещаться далеко за пределы своих обычных широт. По данным NASA, сильная солнечная буря, достигшая Земли в мае 2024 года, вызвала одно из самых интенсивных проявлений полярных сияний за последние 500 лет, и их можно было наблюдать на юге США и даже в северной Индии. Аналогичная ситуация сложилась и сейчас: жители регионов, обычно не видящих это явление, получили шанс наблюдать уникальное зрелище. Предварительные расчеты, выполненные еще до удара плазменного облака, показывали, что признаки полярных сияний могут быть заметны на значительной части территории России.
Важно отметить, что, несмотря на экстремальность космической погоды, ее воздействие на наземную инфраструктуру в России, по имеющимся данным, оказалось минимальным. В пресс-службе РТРС сообщили, что никаких сбоев в телевещании и коротковолновой радиосвязи, включая ретрансляцию, зафиксировано не было. Это говорит как о достаточном запасе прочности современных систем, так и, возможно, о благоприятной ориентации магнитного поля в выбросе, которая смягчила воздействие на геомагнитосферу.
Подводя итог этим беспрецедентным дням, можно сказать, что Солнце в очередной раз продемонстрировало свою мощь, заставив человечество вспомнить о своей зависимости от космической погоды. Рекордные значения потоков протонов, магнитная буря уровня G4.7, едва не перешагнувшая порог экстремальной, и сияния, вспыхнувшие над половиной планеты, — все это звенья одной цепи событий, начало которым положила одна-единственная, но невероятно мощная вспышка в активной области нашего светила. Ученые продолжают анализировать данные, чтобы лучше понять природу таких экстремальных событий и повысить точность прогнозов, от которых в будущем может зависеть устойчивость все более технологически сложной цивилизации.
