Физиката зад илюзията: Какво всъщност напуска слънчевата корона
Когато медиите съобщят за ново изригване, обикновено смесват два съвсем различни физически процеса. Първият е самата слънчева светкавица – фотонен импулс от рентгеново и ултравиолетово излъчване. Той пътува със скоростта на светлината и достига Йоносферата за точно 8 минути и 20 секунди. Единственият му директен ефект е временна йонизация на горните слоеве на атмосферата, което причинява смущения в късовълновите радиовръзки от дневната страна на Земята. Нищо повече. Сградите не горят, хората не се заразяват с радиация, а електрическата крушка в кухнята продължава да свети.
Истинският материален агент с висок кинетичен и магнитен потенциал е короналното изхвърляне на маса (CME). Това са милиарди тонове водородни и хелиеви йони, изхвърлени от короната със скорост между 300 и 3000 километра в секунда. Този облак от плазма пътува през междупланетното пространство в продължение на 15 до 72 часа. За разлика от светлината, тук имаме конкретна маса, конкретна скорост и вектор на собствено магнитно поле.
Ако векторът на вътрешното магнитно поле на този плазмен облак е ориентиран на юг (обратно на земното магнитно поле), при сблъсъка настъпва процеса на магнитно пресъединяване. Именно тогава магнитосферата на Земята се компресира рязко, започва да осцилира и индуцира нискочестотни променливи токове директно в земната кора.
Оперативни аналози: Архивът на щетите от 1859 и 1989 година
За да се разбере уязвимостта на инфраструктурата, трябва да се излезе от сферата на хипотезите и да се погледнат техническите доклади. На 1 и 2 септември 1859 г. британският астроном Ричард Карингтън регистрира най-мощната геомагнитна буря в писмената история. По това време единствената съществуваща дълга проводникова мрежа е телеграфната. Архивите показват, че индуцираното напрежение в телеграфните линии в Северна Америка и Европа е било толкова високо, че операторите са изключили батериите и са продължили да изпращат телеграми, захранвани единствено от тока, индуциран от самата геомагнитна буря. На места телеграфната хартия се е запалила от искрене.
Това изглежда поразително, но сравнението с днешния ден изисква техническа прецизност. През 1859 г. не е имало трифазни мрежи за високо напрежение, нито силициева микроелектроника. Връзката между събитието Карингтън и днешната инфраструктура е видима в докладите от Hydro-Québec от 13 март 1989 г. Твърди се, че геомагнитна буря със сравнително умерена мощност претоварва защитните системи на канадската мрежа за по-малко от 90 секунди. В резултат на геомагнитно индуцираните токове (GIC), ядрото на основните трансформатори се наситва с магнитен поток, вълновите форми се изкривяват и защитните релета изключват мрежата. Шест милиона души остават без ток в продължение на 9 часа.
Физическият проблем тук не е в скъсването на кабели, а в постоянния ток с ниска честота, който навлиза в трансформаторите през заземителните им повторители. Това води до прегряване на намотките и деформация на изолационното масло.
