Что такое космическая погода и зачем за ней следить

Что такое космическая погода

Таким термином называют процессы, которые происходят в верхних слоях атмосферы и в космическом пространстве непосредственно рядом с Землей. Больше всего космическая погода зависит от состояния Солнца. Оно регулярно выпускает облака заряженных частиц и электромагнитные волны, а те, в свою очередь, влияют на работу электроники, приборов связи, состояние спутников на орбите.

Солнце — постоянно меняющийся объект. По сути, это огромный шар, который состоит из потоков вращающейся плазмы. Отдельные слои плазмы двигаются с разной скоростью, это создает участки возмущения магнитных полей. Они растягиваются, скручиваются и провоцируют солнечные вспышки, которые эквивалентны взрыву миллионов ядерных бомб. Но даже без вспышек звезда постоянно генерирует потоки различных частиц, которые сильно влияют на состояние пространства вокруг Земли.

Из каких явлений складывается космическая погода

Солнечная радиация — это электромагнитное и корпускулярное (состоящее из отдельных заряженных частиц) излучение звезды. Проще говоря — свет и тепло. Часть излучения отражается от поверхности Земли и облаков и уходит в космос, часть — поглощается планетой. Обычно интенсивность излучения достаточно стабильна, однако иногда его сила значительно возрастает.

Солнечный ветер — разновидность солнечной радиации, постоянный поток заряженных частиц, которые летят от Солнца в окружающее пространство. Ветер бывает быстрым и медленным: все зависит от того, в какой части звезды «рождаются» частицы. Если частицы появляются из более холодных зон солнечной короны, их скорость выше, а опасность — больше.

Корональные выбросы и магнитные бури — под влиянием возмущения магнитных полей плазма звезды отделяется и выбрасывается в окружающее пространство. Это сильно влияет на космическую погоду и провоцирует вокруг Земли мощные магнитные бури.

Солнечные вспышки — в отличие от корональных выбросов, когда звезда сбрасывает часть вещества, в данном случае идет мощное электромагнитное излучение. За счет этого обычная радиация Солнца становится намного интенсивнее.

Солнечные магнитные циклы — каждые 11 лет у нашей звезды меняются магнитные полюса. В это время происходит намного больше вспышек и корональных выбросов. Космическая погода становится нестабильной.

Как космическая погода влияет на технику

Заряженные частицы вредят электронике. Современные микросхемы достаточно миниатюрные, поэтому даже небольшие электроны, которые испускает Солнце, могут сильно их повредить. Особенно это заметно, если у них высокая энергия и значительная скорость. Частицы проникают в глубокие слои микросхемы, повреждают ячейки памяти, вызывают ложные срабатывания элементов. Электронные приборы, которые находятся на орбите и в верхних слоях атмосферы, подвергаются особенно сильной опасности.

Плазма электризует спутники. На поверхности аппаратов накапливается отрицательный заряд, но он распределяется неравномерно. Между отдельными частями создается разность потенциалов, возникают спонтанные электрические разряды. Ближайший аналог такого явления — земные молнии. Подобные разряды выводят оборудование из строя и могут оставить без связи целые страны (в тех случаях, если спутники отвечают за коммуникацию или навигацию).

Сбои связи. Магнитные бури нарушают распространение радиоволн в околоземном пространстве, сообщения поступают с задержкой или сильным искажением данных.

Сбои в энергетической сфере. Магнитные бури вызывают в линиях электропередач спонтанный ток, и чем больше система проводов и трансформаторов, тем сильнее движение заряженных частиц. Это может повредить ЛЭП, вывести из строя отдельные подстанции.