Игра, которая потемнела: столкновение спорта и науки

18 сентября 1941 года «Бруклин Доджерс» находились в Питтсбурге, чтобы сыграть игру против «Пиратов». В четвертом периоде при счете 0:0 прервалась радиопередача телеведущей Red Barber, и слушатели погрузились в 15-минутное молчание. Когда трансляция возобновилась, «Пираты» забили четыре рана. В напряженной глобальной гонке фанаты «Доджерс» были рассержены и позвонили на радиостанцию, чтобы пожаловаться.

Тысячи любителей бейсбола испытали на себе практические последствия геомагнитной бури в атмосфере Земли, которая началась с плазменного взрыва на расстоянии 93 миллионов миль, на поверхности Солнца. Но оправдания солнечными пятнами и магнитными возмущениями не облегчили разочарование фанатов «Доджеров», которые увидели, как их команда проиграла «Пиратам» со счетом 5-6. Яркий красный, фиолетовый и зеленый свет, освещавший небо от штата Мэн до Флориды, не появился. Полярное сияние и отключение радиосвязи — это лишь некоторые из эффектов, которые мы испытываем в результате явления, которое мы называем космической погодой.

Взаимодействие Солнца и Земли

Наше Солнце — это огромный шар газа и плазмы, движущийся по его видимой поверхности так же, как вода кипит в кастрюле. Это вращающееся движение создает сложные магнитные поля, которые могут образовывать солнечные пятна — области, немного более холодные, чем регионы, окружающие Солнце. Эти активные области магнитной активности также могут создавать солнечные вспышки, представляющие собой огромные взрывы, которые высвобождают в космос электромагнитную энергию, такую ​​как радиоволны, рентгеновские лучи и ультрафиолетовый свет. Солнце также может выбросить часть себя, событие, называемое выбросом корональной массы, и этот материал иногда может быть направлен в сторону Земли.

Солнце и Земля постоянно взаимодействуют. Солнце обеспечивает тепло и свет, а магнитное поле Земли защищает нас от более опасного солнечного излучения. Но экстремальные явления на Солнце могут создать космическую погоду – серьезные возмущения в пузыре, окружающем Землю, где доминирует магнитное поле Земли.

10 сентября 1941 года возле восточного лимба Солнца образовалась группа солнечных пятен, которые медленно вращались вместе с Солнцем, пока не направились к Земле. Солнечные пятна были настолько большими, что их можно было увидеть невооруженным глазом (разумеется, с защитными очками!). Этими наблюдениями ученые предупредили радистов, что в ближайшие недели они могут столкнуться с серьезными беспорядками. 17 сентября, неделю спустя, ученые наблюдали солнечную вспышку, а менее чем через сутки сообщили о прибытии коронального выброса массы, создавшего на Земле крупную магнитную бурю.

Эффекты на земле

Космическая погода всегда была с нами, и ее можно заметно наблюдать в северном сиянии вокруг Северного и Южного полюсов. Но мы стали более уязвимы к тому, что происходит в атмосфере Земли и в космосе, поскольку стали более зависимы от электрических и электронных систем.

Когда материал Солнца приближается к Земле, он притягивается магнитным полем Земли, направляя плазму и заряженные частицы к северному и южному полюсам. Этот свет и материалы взаимодействуют в верхних слоях атмосферы Земли, создавая экстравагантное световое шоу. Северное сияние обычно можно увидеть только вблизи полюсов, но шторм в сентябре 1941 года был настолько сильным, что люди в Канаде и на большей части территории Соединенных Штатов видели это полярное сияние. Космическая погода также может стать причиной отключения электроэнергии. Это происходит, когда геомагнитная активность вызывает изменение электрических полей в земной коре. Хотя в 1941 году об отключениях электроэнергии не сообщалось, в результате этого урагана энергетические компании столкнулись с колебаниями напряжения на линиях электропередачи.

Первый профессиональный бейсбольный матч, транслируемый по телевидению, состоялся в 1939 году, но к 1941 году менее 10 000 семей все еще имели телевизор. Большинство американцев по-прежнему полагаются на радио, чтобы быть в курсе новостей о своей любимой бейсбольной команде. В качестве отражателя радио использовало верхнюю ионосферу атмосферы Земли. Солнечная активность, такая как вспышки и выбросы корональной массы, разрушает отражающий слой и вызывает замирание радиосигнала.

Прогноз космической погоды

Последствия бури 1941 года были незначительными по сравнению с тем, что могло бы произойти при более крупной геомагнитной буре. Сегодня Центр прогнозирования космической погоды (SWPC) отвечает за мониторинг и прогнозирование возмущений в космической среде и магнитном поле Земли. Используя серию спутников для наблюдения за Солнцем в космосе, SWPC собирает данные о деятельности Солнца и прогнозирует потенциальные воздействия на Землю.

Многие группы используют прогнозы SWPC для защиты людей и оборудования. Во время сильной солнечной бури существует большая вероятность того, что астронавты на борту Международной космической станции (МКС) подвергнутся вредному излучению. НАСА отслеживает потенциальное радиационное воздействие и может указать астронавтам укрыться в районах Международной космической станции, которые лучше защищены от радиации. Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ) отслеживает потенциальную потерю радиосвязи коммерческих самолетов на маршрутах вблизи полюсов. Пилотам может быть дано указание изменить направление полета в случае необходимости. Космическая погода может препятствовать работе спутников в космосе, повреждая солнечные панели и выводя из строя электронные устройства. Прогнозируемая геомагнитная буря может побудить спутниковых операторов перевести спутники в «безопасный режим», чтобы избежать наибольшего возможного ущерба системе.

Поскольку мы становимся все более зависимыми от технологий космической эры, наша способность понимать и прогнозировать космическую погоду становится все более важной.