Новае даследаванне паказвае, што існуючыя мадэлі, верагодна, недаацэньваюць наступствы найбольш магутных праяў касмічнага надвор’я з-за асаблівасцяў вымярэнняў, якія сёння выкарыстоўваюцца.

Даследаванне ўзначаліў доктар Ніцін Сівадас з Цэнтра касмічных палётаў імя Годарда NASA, а адным з суаўтараў стала доктар Марыя Уолах з Ланкастэрскага ўніверсітэта. 

Касмічнае надвор’е ўяўляе сабой сукупнасць працэсаў, выкліканых узаемадзеяннем патокаў зараджаных часціц Сонца з магнітным полем і верхнімі пластамі атмасферы Зямлі.

Найбольш небяспечнымі лічацца экстрэмальныя геамагнітныя буры, якія ўзнікаюць параўнальна рэдка, але якія здольны сур’ёзна паўплываць на работу сучасных тэхналогій. Такія падзеі могуць парушаць спадарожнікавую сувязь, работу сістэм навігацыі GPS, выклікаць маштабныя збоі ў электрасетках і павялічваць узровень радыяцыйнага ўздзеяння на касманаўтаў і экіпажы самалётаў, якія выконваюць палёты на вялікіх вышынях.

На працягу некалькіх дзесяцігоддзяў спецыялісты лічылі, што існуе натуральная мяжа рэакцыі магнітнага поля Зямлі на ўзмацненне сонечнага ветру. Меркавалася, што электрычныя токі ў верхняй атмасферы растуць толькі да вызначанага ўзроўню, пасля чаго іх павелічэнне практычна спыняецца незалежна ад далейшага ўзмацнення сонечнага ветру.

Аднак аўтары новай працы лічаць, што такая мяжа можа быць толькі статыстычнай ілюзіяй. На іх думку, яна ўзнікае з-за нявызначанасцяў пры вымярэнні параметраў сонечнага ветру і эфекту, вядомага ў статыстыцы як «рэгрэсія да сярэдняга». 

«Магнітнае поле нашай планеты вельмі эфектыўна абараняе нас ад шматлікіх праяў касмічнага надвор’я, таму звычайна мы заўважаем толькі невялікія збоі ў рабоце тэхнікі ці любуемся прыгожымі палярнымі ззяннямі. Але ў экстрэмальных выпадках спадарожнікі могуць нечакана зніжаць арбіту, а сувязь і сігналы GPS — знікаць», — адзначыла Марыя Уолах.

Сонечны вецер уяўляе сабой бесперапынны паток гарачай плазмы, які выпускаецца Сонцам. Падчас успышак на Сонцы і каранальных выкідаў масы яго інтэнсіўнасць можа рэзка ўзрастаць.

Папярэднія назіранні паказвалі, што па меры ўзмацнення сонечнага ветру электрычныя токі ў верхняй атмасферы Зямлі таксама павялічваюцца, аднак пасля дасягнення пэўнага значэння рост нібыта спыняецца.

Менавіта на гэтай падставе шматлікія мадэлі меркавалі існаванне верхняй мяжы ўздзеяння. Аўтары ж новага даследавання лічаць, што прычына крыецца ў методыцы вымярэнняў. Большасць назіранняў за экстрэмальнымі патокамі сонечнага ветру выконваюцца касмічнымі апаратамі, якія знаходзяцца ў пункце Лагранжа L1, размешчаным прыкладна на 1,6 мільёна кіламетраў бліжэй да Сонца, чым Зямля. За час руху да нашай планеты параметры сонечнага ветру могуць змяняцца. У выніку паток, які дасягае Зямлі, часта аказваецца слабейшым, чым той, які быў зарэгістраваны апаратамі ў пункце L1.

Пры асерадненні вялікай колькасці падобных падзей ствараецца ўражанне, быццам самыя магутныя сонечныя вятры не выклікаюць такога ж моцнага водгуку ў магнітасферы Зямлі. Каб праверыць гэтую гіпотэзу, даследчыкі прааналізавалі больш за адзін мільён вымярэнняў сонечнага ветру, выкананых касмічнымі апаратамі NASA, якія знаходзіліся на арбіце Зямлі.

Гэтыя даныя дазволілі ацаніць параметры сонечнага ветру непасрэдна перад яго ўзаемадзеяннем з магнітасферай нашай планеты.

Аналіз паказаў практычна прамую залежнасць паміж сілай сонечнага ветру і інтэнсіўнасцю электрычных токаў у верхняй атмасферы. Гэта азначае, што пераканаўчых доказаў існавання верхняй мяжы рэакцыі Зямлі выяўлена не было. Па меркаванні аўтараў даследавання, калі такой мяжы сапраўды не існуе, то наступствы асабліва магутных сонечных бур могуць аказацца значна больш сур’ёзнымі за тыя, што прагназуюцца сучаснымі мадэлямі.

У гэтым выпадку экстрэмальныя падзеі здольныя мацней уздзейнічаць на спадарожнікавыя сістэмы, сродкі сувязі, навігацыю і энергетычную інфраструктуру. «Калі верхняй мяжы рэакцыі нашай планеты сапраўды няма, мадэлі экстрэмальных падзей неабходна пераглядаць.

На шчасце, такія магутныя з’явы адбываюцца вельмі рэдка, але менавіта таму ў нас пакуль недастаткова даных. 

Толькі час пакажа, якімі будуць наступствы сонечнай буры, што здараецца прыкладна раз у тысячу гадоў», — сказала Марыя Уолах.

Кіраўнік даследавання Ніцін Сівадас адзначыў, што пры аналізе вымярэнняў звычайна мяркуецца, што сапраўднае значэнне знаходзіцца прыкладна пасярэдзіне дыяпазону магчымых памылак.

Аднак тэорыя верагоднасцяў паказвае, што ў дадзеным выпадку гэта здагадка можа прыводзіць да сістэматычнага заніжэння ацэнкі рызыкі. Пры гэтым аўтары падкрэсліваюць, што іх праца не азначае непазбежнасць катастрафічных наступстваў найбліжэйшых сонечных бур.

Даследаванне толькі паказвае на неабходнасць удакладнення існуючых мадэляў касмічнага надвор’я і больш дбайнай ацэнкі магчымых рызык падчас рэдкіх экстрэмальных падзей. З якімі наша планета рана ці позна сутыкнецца.