Буря мглою небо кроет, вихри снежные крутя (лонгрид)

Научный комментарий ко вчерашней магнитной буре.
Автор — Анатолий Алексеевич Петрукович, академик Российской академии наук, директор ИКИ РАН

Вся эта история про неизвестно откуда взявшуюся магнитную бурю является хорошим примером, что иногда серия упрощений, сделанная для лучшего понимания ситуации, и многократный пересказ способны сыграть роль испорченного телефона. Поэтому сейчас потерпите, будет длинное, но правильное объяснение. Хотя и в нем, чтобы остаться в пределах "лонгрида", придется что-то опустить.

Прежде всего, что такое магнитные бури и суббури? В абсолютно пустом пространстве магнитное поле Земли, если немного приподняться над ее поверхностью, будет представлять собой диполь, немного искажённый из-за наличия магнитных аномалий. Этот диполь все помнят по картинкам в школьных учебниках физики. Но магнитное поле Земли в реальной солнечной системе обдувается потоком солнечного ветра и межпланетного магнитного поля. Этот поток искажает диполь и, следовательно, генерирует электрические токи. И эти электрические токи создают, в свою очередь, собственное магнитное поле, которое фиксируется на земле магнитометрами как отклонения от основного геомагнитного поля. Пока солнечный ветер и межпланетное магнитное поле имеют обычную силу, эти электрические токи и соответствующие магнитные вариации достаточно малы и локализованы обычно на ночной стороне Земли, в полярных областях.

Энергия, которая попадает в магнитосферу Земли из солнечного ветра, не расходуется непрерывно, а накапливается и сбрасывается взрывным образом. В момент этого взрыва фиксируются геомагнитные вариации и полярные сияния. Эти вариации и называют геомагнитными суббурями, а длятся они около часа. Когда же солнечный ветер и межпланетное магнитное поле существенно усиливаются, например, после солнечных вспышек и последующего прихода плазменных облаков, то количество энергии, попадающей в магнитосферу, тоже увеличивается. Суббури начинают идти так часто, что практически сливаются, искажения магнитного поля регистрируются в этом случае на всей поверхности земли и длятся часами, а иногда сутками. Такое явление уже называется магнитной бурей. Очевидно, чёткой границы между суббурями и бурями нет. Хоть какие-нибудь вариации регистрируются всегда.

Для измерения вариаций магнитного поля вводят единую величину для всей поверхности земли, называемую геомагнитным индексом, и определяют его формальные пороговые значения, соответствующие магнитным бурям разного уровня. Существует несколько различных индексов, соответствующих разным частям Земли: полярным областям, экватору или средним широтам. Силу магнитной бури наиболее часто определяют по геомагнитным вариациям в средних широтах. Соответствующий индекс называется Кр и измеряется в единицах от 0 до 9. Когда этот индекс превышает определённый порог, говорят, что происходит магнитная буря класса от G1 до G5. Однако магнитную бурю, строго говоря, невозможно описать одним индексом. Индекс Kp больше подходит для определения мгновенной величины магнитных возмущений, а, например, другой индекс, Dst (экваториальных искажений магнитного поля) лучше характеризует накопленную энергию бури.

Теперь перейдем к конкретному событию. В этот раз, согласно сообщению американского метеоагентства, которое отвечает за распространение информации о космической погоде, в ночь с девятого на десятое сентября индекс Kp кратковременно пробил отметку, соответствующую магнитной буре класса G2, то есть достаточно большой. Это сообщение радостно продублировали все новостные агентства. При этом одновременные измерения солнечного ветра не показали значений, которые могли бы привести к такой буре (причем разрыв составляет разы, а не проценты), что и вызвало активное обсуждение этого парадокса. Однако более детальное рассмотрение сразу выявляет несколько слабых мест.

Во-первых, другие индексы магнитной активности и близко не показали значений, соответствующих магнитной буре. По факту у нас есть только одна отклоняющаяся от нормы точка индекса Kp, а именно то самое трехчасовое значение, измеренное с 21 до 24 часов по Гринвичу 9 сентября. Сразу заметим, что порогу геомагнитной бури класса G2 соответствует значение Kp, равное 6. В то же время, в ходе обсуждаемого события даже по американским данным было зарегистрировано Kp=5 и 2/3. Конечно, его можно округлить до 6, но все-таки это чуть ниже. Кроме того, индекс Kp, оперативно выкладываемый американским метеоагентством, — это его оценка по ограниченному числу геомагнитных станций. Полноценный индекс вычисляется чуть позже и доступен на сайте немецкого института в Потсдаме, который является ответственным за его официальное вычисление. Там уже указано ровно 5, а это уровень магнитной бури G1. Это уже далеко не так сенсационно, но тем не менее всё равно достаточно много для весьма обыденного солнечного ветра, который был зарегистрирован.

Почему такое случилось? Пока непонятно. Для решения этой задачи придётся заглянуть в значение магнитного поля по отдельным геомагнитным станциям, которые появляются несколько позже — в течение месяца. Возможно, причина в каком-то одном измерении какой-то одной станции, внезапно показавшей отклонение, например из-за какой-то не слишком типичной магнитной суббури. Возможно, даже в финальной версии индекса (а сейчас мы имеем только оперативную версию, рассчитываемую автоматически) будут какие-то исправления. Кроме того, не исключено, что измерения солнечного ветра были не вполне адекватны и какое-то локальное сгущение солнечного ветра могло проскочить мимо спутника-монитора. Ответ на этот вопрос тоже появится где-то примерно через месяц, когда станут доступны данные всех космических аппаратов, находящихся в космосе.

Геомагнитная обстановка в эти выходные вновь ухудшится из-за крупной корональной дыры

Довольно значительное изменение геомагнитной обстановки, в том числе формирование новых магнитных бурь 2 и 3 уровней по 5 балльной шкале, предварительно ожидается в эти выходные, начиная с 13-14 сентября, из-за появления на видимой стороне Солнца необычно крупной экваториальной корональной дыры, расположенной в плоскости вращения планет. Сегодня, 11 сентября, в результате вращения Солнца, корональная дыра вышла в центр видимого солнечного диска. Это означает, что формируемые здесь потоки высокоскоростного солнечного ветра теперь направлены в сторону Земли и достигнут её орбиты примерно через 3 суток, как раз в указанные выше даты.

Наступивший сентябрь показывает на данный момент необычно высокую геомагнитную активность. За первые 10 дней месяца зарегистрировано уже 3 магнитных бури планетарного масштаба, 2-го, 6-го и 10-го сентября. Для сравнения за весь предыдущий месяц, август 2025 года, произошла только одна геомагнитная буря, наблюдавшаяся с 8 на 9 число. Связано ли это с обсуждающейся возможностью возврата Солнца к пиковым уровням активности, пока не понятно. Само Солнце на данный момент посылает противоречивые сигналы. В частности, уровень вспышечной активности за последние дни снизился в несколько раз, что, впрочем, может быть локальным перерывом, не имеющим отношения к глобальным тенденциям.

Завтра будет сформирован и опубликован первый геомагнитный прогноз на выходные, в котором, в том числе, будут указаны уточненные баллы и время ожидающихся магнитных бурь, а также будут выложены результаты моделирования скорости и плотности солнечного ветра.

Мы так и знали, что крокодил не при делах )

Было очень трудно найти в сети информацию об авторе этих снимков, но мы уверены, что это Диана Бадмаева из Калмыкии.

Ещё немного фото этого же автора — https://35photo.pro/arvendell . Заодно становится понятно, кто там такой с ушами )

Геомагнитные возмущения от новой корональной дыры могут продлиться до 6 суток. Пик ожидается 14-16 сентября

Публикуем результаты расчетов роста скорости солнечного ветра у орбиты Земли на период до 16 сентября 2025 года (вторник). На левом графике показан вид сверху на плоскость расположения планет (так называемая плоскость эклиптики). Справа — вид сбоку на линию Солнце-Земля. Кружком зелёного цвета на обоих рисунках отмечена наша планета. На левом графике, в частности, хорошо видно, что Земля сейчас расположена заметно выше плоскости солнечного экватора.

Исходя из результатов моделирования, расположенная на Солнце крупная корональная дыра формирует в настоящее время широкий поток быстрого солнечного ветра, на полное пересечение которого у Земли может уйти до 6 суток. В возмущенную область межпланетного пространства Земля войдет в ночь с субботы на воскресенье, после чего скорость ветра начнёт быстро увеличиваться с текущих 400 км/с до около 500-600 км/с 14-15 сентября с выходом на пиковые значения около 700 км/с во вторник 16 числа.

Хотя точный геомагнитный прогноз современными моделями формируется за 2 дня до события и на данный момент опубликован быть не может, характерные значения геомагнитных индексов от корональных дыр большого размера обычно лежат в диапазоне Kp от 4 до 7, что соответствует бурям 1-3 уровней. Исходя из предыдущего "опыта", у Земли в этом году были как примеры удачного прохождения крупных корональных дыр, когда магнитосфера на фоне сильного внешнего воздействия удерживалась в желтой зоне, так и обратные примеры, когда дыры среднего размера "пробивали" поле Земли до уровней бурь G2-G3. Более сильные бури (высших 4 и 5 уровней), как считается, корональными дырами сформированы быть не могут. Более менее объективное представление о силе воздействия, как правило, удается получить только спустя сутки после пересечения границы возмущенного потока плазмы, когда из наблюдений становится ясно, держится ли магнитное поле Земли под внешним давлением и с каким запасом прочности.

Как уже отмечалось, сентябрь на данный момент показывает нетипично высокую геомагнитную активность. За первые 10 дней месяца произошло 3 магнитных бури, то есть по одному событию каждые 3 суток. Это в 10 раз чаще, чем темп в августе, когда за 31 день месяца была зарегистрирована только 1 буря. Кроме того, наблюдается необычно бурная реакция магнитосферы на совсем слабые, по сути неразличимые воздействия (речь о странной магнитной буре 10 сентября). По этой причине, неблагоприятные сценарии прохождения с выходом на высокие уровни геомагнитных возмущений рассматриваются в данный момент как более вероятные.

В ближайшие 1-2 дня возможны изменения геомагнитных прогнозов в связи с поступлением новой информации и уточнением расчетов.

Пост для рисования на Солнце
призы 1000 🌟 (I), 500 🌟(II) и 300 🌟 (III)

Так как ближайшие дни нам поневоле придется много писать про корональные дыры и геомагнитные бури, то можно попробовать побороться со связанными с этим страхами (реальными или нет, каждый решает сам) тем же методом, каким в книгах о Гарри Поттере боролись с боггартами — искать в страшном смешное. В комментариях к этому посту принимаются рисунки на Солнце. Как и в прошлый раз, изображение Солнца можно свободно вращать, зеркально отражать, обрезать, а также добавлять при необходимости дополнительные детали. Цель — разглядеть в изображении реально существующий в нём образ (или прообраз), который различим и без дорисовки, но после доработки становится очевидным.

По итогам будет отобрано несколько работ, которые будут выставлены на голосование. Если один и тот же образ был раскрыт в нескольких работах, то при равном качестве мы будет отдавать предпочтение при отборе первой работе, то есть тому, кто раньше других увидел данный образ, но если качество сильно различается, то выберем наиболее художественно интересное решение (по нашей субъективной оценке).

Работы принимаются сегодня до 21 часа по московскому времени. После будет открыто голосование. Заранее всем спасибо. Прошлый раз это было очень интересно и доставило огромное удовольствие.

ИСХОДНЫЙ СНИМОК СОЛНЦА (размер 1024 на 1024) — ссылка.

Отобранные работы

Ниже через 5 минут будет создана форма для голосования.

Как и прошлый раз, было очень трудно выбрать. Есть важный момент, который надо понимать. Это конкурс на сочетание наблюдательности и умения рисовать. То есть надо уметь найти существующий образ и уметь его выразить как можно проще. Поэтому много отличных работ (в том числе с юмором) были исключены, потому что если снять с солнца рисунок, то было видно, что образ пропадает. Иногда человек наоборот находит отличный образ, но плохо выражает графически. Так как это всё же конкурс рисунков, то такие работы также не были отобраны. Очень много было рисунков на то, что лежит на поверхности — птица, сердце, цветок. Особенно трудно было выбрать птицу. В итоге выбрана та, где интересный образ получился за счет минимального числа деталей. Картинка номер 3 не вполне соответствует правилам конкурса, но решили одну такую включить. Также всегда в таких конкурсах возникает тема сделать из всего Солнца лицо (котик, мишка, и т.п.). Из этого ряда был выбран снеговик (Олаф?).

Голосование будет до 24 часов по московскому времени.

Все работы показаны в видео.
Ниже прямые ссылки на рисунки. Приведены номера и условные названия.

Обсуждение, если есть желание, разрешено. Комментарии открыты.

01 — Обиженное сердце
02 — Рыба-молот
03 — Баран
04 — Снеговик
05 — Дельфин и русалка
06 — Распределяющая шляпа
07 — Птица
08 — Звездочёт
09 — Цветок
10 — Двое

Сегодня на Солнце. Да, ничего так себе.

Сформирован первый прогноз на силу и график магнитных бурь

Публикуем первые результаты моделирования геомагнитного индекса Kp на ближайшие 2 суток. Начало формирования заметных возмущений ожидается завтра в середине дня. Можно отметить свойственные корональным дырам "качели", когда давление на магнитное поле то усиливается, то снимается, создавая в прогнозе характерное многоцветие с хаотическим чередованием красных, зеленых и желтых цветов. Бурь выше уровня G2 в соответствии с текущим расчетом пока не ожидается. Картина пока очень предварительная, так как основные параметры солнечного ветра удастся измерить, только когда Земля непосредственно окажется в возмущённой области межпланетного пространства.

Можно заметить, что, исходя из прогноза, скорость солнечного ветра должна начать расти уже сегодня. Можно со второй половины дня начать иногда посматривать на графики.

О новых сообщениях о жизни на Марсе

Просят прокомментировать сообщения об очередном обнаружении биосигнатур (признаков жизни) на Марсе марсоходом Персеверанс, о котором сообщили пару дней назад на очередной телеконференции.

Если честно, то здесь трудно сказать что-то обнадеживающее. Марсоход Персеверанс собрал и сфотографировал довольно большую коллекцию марсианских камней. В НАСА обсуждается предложение по разработке отдельной космической миссии, которая привезет часть этих образцов на Землю для более детального исследования (миссия "Mars Sample Return"). НАСА и Европейское космическое агентство при этом не смогли добиться положительного решения по данной миссии при предыдущем руководителе НАСА Билли Нельсоне. При новом же исполняющем обязанности директора (Шон Даффи), администрация Трампа приняла решение отменить программу в бюджетном запросе на 2026 финансовый год. В этой ситуации команде очень нужны хорошие новости, даже несколько надуманные, и это, к сожалению, приходится принимать во внимание, что приводит к определенному скепсису по отношению ко всем новым "сенсационным заявлениям" в этой области.

Есть однако ещё более важный аспект. Вопрос о возможности жизни на Марсе, даже в прошлом, сводится к тому, насколько появление жизни, вообще, является редким событием. И тут совершенно понятно, что если вдруг на Марсе будут обнаружены пусть и давно вымершие, живые организмы, то это будет означать, что жизнь возникает в космосе вообще везде, где есть для неё хоть минимальные условия. Может, конечно, так оно и есть. Но если бы это было так на самом деле, то космос был бы переполнен жизнью. Она была бы везде, всюду, буквально на каждом хоть сколько-либо пригодном для этого камне. А это противоречит всему, что мы знаем о космосе. Абсолютно всему. Поэтому, очень трудно поверить в жизнь на Марсе и, наоборот, очень легко поверить, что её там просто не может быть, как не может быть по той же причине ни на Титане, ни на спутнике Юпитера Европе, да и нигде больше не только в нашей системе, но и вблизи огромного количества ближайших звезд. Но где-то она, конечно, быть должна, и именно это, то на каком расстоянии от Земли она впервые будет обнаружена, и позволит сделать первые хоть сколько-либо разумные оценки, насколько это вообще частое явление во Вселенной.

Но это будет не на первой же соседней планете, можете поверить.