Чепмен-Сильверман: Это была самая интенсивная геомагнитная буря, когда-либо зарегистрированная, которая принесла полярные сияния на юг Канарских островов в 1872 году | Наука

«В воскресенье на рассвете появилось это прекрасное небесное явление, и массы тысячами комментировали его сияние. Несмотря на то, что северное сияние тщательно изучалось, никому из астрономов не удалось уточнить причины его появления; Однако на этот раз нет недостатка в тех, кто говорит, что он предопределил гибель династии Д.Амадео и великие пороховые фестивали следующей весной”, – говорится в сообщении. Эхо Бруха 11 февраля 1872 года. Текст дневника карлист имел в виду серию полярных сияний, наблюдавшихся в предыдущее воскресенье, 4-го числа. Редактор воспользовался своим влиянием на людей, чтобы атаковать Амадео I, король назначен либералами. Теперь, 151 год спустя, обзор сотен исторических записей, подобных статье этой газеты, позволил оценить интенсивность явления, вызвавшего такое визуальное зрелище. Авторы обзора назвали это событие Чепмена-Сильвермана и, по их словам, оно было самым интенсивным из когда-либо зарегистрированных.

Между 9:00 и 10:00 по всемирному времени (UT) 3 февраля 1872 года произошел корональный выброс массы из множества Солнечные пятна. На следующий день в 14:27 UT солнечная буря потрясла магнитное поле Земли. Вторжение было таким, что телеграфная служба почти всей планеты вышла из строя или столкнулась с серьезными проблемами в работе. Физик Рауль-Пьер Пикте, известный своими работами по сжижению газов, был в Каире (Египет) в феврале 1872 года и писал: «Возвращение [oficina] телеграфов, где я собрал следующую информацию об электрических явлениях, произошедших вчера днем… было трудно связаться с Хартумом… Приборы болтали сами по себе… Токи заземления препятствовали обслуживанию, и сотрудники были полностью сбиты с толку. ..» Тем временем в Научно-популярная хроника У испанского инженера Эмилио Хуэлина можно прочитать: «Нарушения, произошедшие на телеграфных линиях, наблюдались обычно в одно и то же местное время в Италии, Франции, Германии и Америке».

Отчет Pictec из Египта является одним из документов, составленных группой исследователей под руководством Хисаси Хаякавы, ученого из Нагойского университета (Япония), и опытного исследователя Сэма Сильвермана, который умер до того, как были опубликованы результаты его работы. . Текст Pictec продолжает эту историю: «Вчера днем ​​в каирский офис поступило сообщение с вопросом, что это за большое красное свечение, которое было видно на горизонте, и подозрение на крупный пожар. Телеграфная линия не продолжается дальше на юг, за Хартум, но вполне вероятно, что это полярное сияние было также замечено вплоть до Гондокоро, на 5° северной широты…» То, что почти во всех отчетах полярное сияние описывается в красноватых тонах, это не странно Цвет полярные сияния Это зависит от элементов (кислорода, водорода, азота…) атмосферы, с которыми взаимодействуют солнечные частицы. Это красное смещение помогает подтвердить, что полярные сияния наблюдались очень близко к экватору.

Хаякаве и другим ученым трудно поверить, что северное сияние дошло до Гондокоро, на юге Судана, почти в пяти градусах от экватора. Ничего подобного никогда не было зафиксировано. Земля с ее вращающимся железным ядром представляет собой гигантский магнит, генерирующий собственное магнитное поле. Магнитосфера защищает планету и все живое внутри от излучения солнечного ветра, но щит тем больше, чем ближе к экватору. Поэтому в нормальных условиях полярные сияния возникают только на полюсах или в самых высоких широтах земного шара. Но если солнечные бури прибудут с достаточной интенсивностью, они могут произойти в средних широтах, в Центральной Европе, Северной Америке или Центральной Азии. Но чтобы они вышли за пределы Сахары, они должны быть особенно интенсивными.

«Их также видели в Испании, даже в Кадисе, на Азорских и Канарских островах», — говорит Хаякава, первый автор исследования, которое впервые дает количественную оценку того, что произошло 4 февраля 1872 года и опубликовано в журнале Астрофизический журнал. в Анналы Пуэрто-де-ла-Крус (Тенерифе), составленный Хосе Агустином Альваресом Риксо из Университета Лас-Пальмас-де-Гран-Канария, можно прочитать короткую строку: «4 февраля. В первую ночь на севере, северо-западе было замечено северное сияние». В выпуске на следующий день федеральной республиканской газеты, издаваемой в Барселоне, Независимость, сказал: «Вчера около половины шестого появилось красивое северное сияние, которое привлекло внимание общественности и особенно тех, кто разбирается в этих явлениях. Сначала оно образовывало дугу, которая простиралась (так в оригинале) с северо-запада на северо-восток, простираясь (так в оригинале) время от времени к зениту…» один из крупнейших в истории), но на головах испанцев.

«Сначала он образовывал дугу, которая простиралась (так в оригинале) с северо-запада на северо-восток, иногда простираясь (так в оригинале) к зениту»

Часть новостей издаваемой в Барселоне федеральной республиканской газеты «Индепенденс»

Учитель средней школы в школе Энрике Медина Соавтор исследования Жозе Рибейру из Эшпосенде (Португалия) собрал большую часть португальских и испанских записей, которыми пользовались Хаякава и Сильверман. Хотя большинство ограничивается коллекционированием явления или использованием его для нападения, как сказал журналист из Эхо БрухаРибейро подчеркивает, что «согласно газетным статьям, некоторые люди опасались конца света или войны». Это могло способствовать, добавляет он, «тому, что в октябре 1870 года произошло еще одно великое северное сияние, совпавшее с франко-прусской войной и политической нестабильностью, которая наблюдалась в то время в Испании». Вскоре после того, как король Амадео отрекся от престола, пришла Первая Испанская республика, и карлистские войны возобновились.

Хаякава и около двадцати экспертов по этим событиям использовали эти хроники, чтобы составить карту того, как далеко простирались полярные сияния во время события Чепмена-Сильвермана. Логика этого в том, что чем ближе к экватору оно наблюдалось, тем большую интенсивность оно должно было иметь. Если бы северное сияние было на Тобаго (Карибский бассейн), в Судане и на юге Индии, а южное сияние было бы даже на севере, например на Мадагаскаре или в Австралии, геомагнитная буря, должно быть, была одной из самых интенсивных. Но окончательные доказательства должны быть предоставлены обсерваториями, которые следят за Солнцем и магнитными полями, распространяющимися по планете. Тогда их было не так много, как сегодня, что усложняло поиск. Но в 1872 году в Колабе, напротив Бомбея (Индия), был еще один, созданный британцами десятилетиями ранее. Его магнитограмма от этого удара показывает значение Dst (время штормового возмущения) -834 нанотесла (нТл). Это значение почти вдвое превышает зафиксированное во время шторма февраля 1989 года, самого сильного в электронную эпоху. До сих пор двумя крупнейшими из когда-либо зарегистрированных были событие в Кэррингтоне, в 1859 году, и событие на Центральном вокзале Нью-Йорка в 1921 году, названное в честь того влияния, которое оно оказало на город Нью-Йорк. Событие Чепмена-Сильвермана имело еще более низкое значение Dst. «Это событие было, по крайней мере, сравнимо или даже более экстремальным, чем шторм Кэррингтона 1859 года», — утверждает Хаякава.

Виктор Мануэль Санчес — профессор физики Земли в Университете Эксремадуры, исследовавший десятки исторических геомагнитных бурь. Что касается индекса Dst, он объясняет, что он измеряет возмущение магнитосферы: «Когда происходит солнечное вторжение, происходит депрессия магнитного поля». Санчес добавляет, что в настоящее время «индекс Dst измеряется с использованием четырех обсерваторий, максимально приближенных к экватору; в данном случае у них была только магнитограмма Колабы». Это заставляет учёного считать рискованным утверждать, что «Чепмен-Сильверман» был крупнее «Кэррингтона», «но он того же порядка», — уточняет он. В чем он действительно согласен с Хаякавой, с которым он работал несколько раз, так это в наблюдении полярных сияний, расположенных дальше к экватору, чем те, которые возникли во время события Кэррингтона».

Единственной электромагнитной технологией, которую люди изобрели в 1859 и 1872 годах, был телеграф. Электрическое освещение, телефон, радиосети и электроника были еще впереди. Не говоря уже о телевидении, спутниках или Интернете. «Такой сильный шторм может нарушить работу электросетей, систем связи и работы спутников. Поскольку они составляют базовую инфраструктуру нашей цивилизации, наша жизнь может стать немного более неудобной, чем обычно», — вспоминает Хаякава. Ранее в этом году «небольшая геомагнитная буря вывела из строя около сорока спутников Starlink». [la constelación de Elon Musk]шторм Чепмена-Сильвермана был как минимум на порядок сильнее последнего», — вспоминает японский учёный.

Эксперт по космической метеорологии из Университета Алькала-де-Энарес, Елена Саис, подробно описывает, что происходит во время события таких характеристик: «Во время солнечной бури происходят три типа событий. Одним из них является электромагнитное излучение, которому требуется от семи до восьми минут, чтобы достичь Земли». Его воздействие в ионосфере воздействует на радиоволны, которые используют этот слой для своего распространения. «Еще один элемент — солнечные энергетические частицы. Когда происходит вспышка, одним из ее продуктов являются очень энергичные частицы». Они отличаются от солнечного ветра, постоянно приходящего от звезды. «И еще есть то, что мы называем корональными выбросами массы. В дополнение к вспышке выбрасывается солнечная плазма, и это то, что воздействует на магнитосферу Земли, вводя частицы в магнитосферу». В документе NOAA, Национального управления океанических и атмосферных исследований США, оценивается количество плазмы, выброшенной во время вспышки. шторм этого класса весом более одного миллиарда тонн.

«Когда магнитное поле меняется, и чем быстрее оно меняется, тем важнее эффект», — говорит Сайз. Во время шторма «производятся токи, которые мы называем геомагнитно-индуцированными, и вся Земля является проводником», вспоминает он. Эти токи могут проникать через нейтрали всех типов электрических трансформаторов. «Гармоник становится больше, в системе возникают нестабильности и, поскольку это связная сеть, она передается на высоковольтные станции и подстанции. В определенный момент может произойти коллапс». Помимо электричества (хотя почти все зависит от того, всегда ли оно существует), возникнут проблемы со связью, распространением радиоволн или связью со спутниками. И помимо людей, появляется все больше свидетельств влияния этих событий на жизнь животных, особенно на виды, которые используют магнитное поле для ориентации, например, птицы или китообразные. Фактически, некоторые работы уже связывают такие события, как Чепмен-Сильверман, с некоторыми из выбрасывание на берег китов и дельфинов.

Вы можете следить МАТЕРИЯ в Фейсбук, Икс е Инстаграмнажмите здесь, чтобы получить наш еженедельный информационный бюллетень.

_