Yangi tadqiqot quyosh bo'ronlari kuchli bo'lsa, Yerga katta ta'sir ko'rsatishi mumkin

NASA va Lancaster universiteti tadqiqotchilari eng og'ir quyosh bo'ronlarining ta'sirlari kam baholanganligini ko'rsatuvchi dalillarni topdilar. Bu chorshanba kuni (15) Nature jurnalida nashr etilgan tadqiqot Yerning magnit maydonining reaksiyasida maksimal chegaraning mavjudligi haqida shubhalar uyg'otmoqda.

Kosmik ma'lumotlarni tahlil qilish

Tadqiqot yuqori atmosferadagi elektr oqimlari va quyosh shamoli ma'lumotlarini tahlil qilishga qaratildi, bu esa sayyora katta kosmik hodisalarga qanday javob berishini aniqlash uchun amalga oshirildi. Olimlar kuzatilgan har qanday barqarorlashuvning tabiiy himoya belgisi emas, balki o'lchovlarning statistik artefakt bo'lishi mumkin deb xulosa qilishdi.

Tadqiqotning yetakchiligi va kashfiyotlari

Ish NASA Goddard Kosmik uchish markazining tadqiqotchisi Nithin Sivadas tomonidan Lancaster universiteti vakili Maria Walach bilan hamkorlikda olib borildi. Tahlil g'ayritabiiy quyosh bo'ronlari navigatsiya tizimlari, sun'iy yo'ldoshlar va aloqa vositalariga yanada kuchliroq oqibatlar keltirishi mumkinligini ko'rsatadi.

Yer to'siqini savol ostiga qo'yish

Ko'p yillar davomida ilmiy hamjamiyat quyosh bo'ronlarining ta'siri to'yingan nuqtaga ega deb hisoblagan. Bu ishonch ba'zi atmosferadagi elektr oqimlari quyosh shamoli kuchayganida ham o'sishni to'xtatishi kuzatilishiga asoslangan edi. Yangi tadqiqot bu ko'rinadigan to'yinganlik ma'lumotlarni yig'ish metodologiyasining natijasi bo'lishi mumkinligini taklif qiladi.

Ekstrem hodisalar o'lchovlarining katta qismi Quyosh tomon 1,6 million kilometr masofadagi Lagrange 1 nuqtasida joylashgan zondlardan kelib tushadi. Tadqiqotchilar ushbu nuqtada o'lchanadigan quyosh shamoli kuchi va sayyoraga aslida yetib boradigan kuchi o'rtasidagi farq ma'lumotlarni buzishi mumkinligini ta'kidlaydilar. Ushbu ma'lumotlarni katta hajmlarda birlashtirish natijasida eng ekstremal qiymatlar kamroq intensiv ko'rinadi, bu esa Yerning javobi uchun chegaraning mavjudligi haqida yolg'on tasavvur yaratadi.

To'g'ridan-to'g'ri bog'liqlikni tasdiqlash

Bu gipotezani sinash uchun jamoa NASA kosmik kemalari tomonidan Yerga yaqin orbitada ushlab olingan bir milliondan ortiq quyosh shamoli yozuvlarini tekshirdi. Topilmalar quyosh shamoli intensivligi va atmosferaning yuqori qavatidagi elektr oqimlarining oshishi o'rtasida bevosita korrelyatsiyani namoyish etdi. Mualliflar fikricha, bu xulosa kosmik ekstremal hodisalar uchun xavf scenariylarini baholash usulini tubdan o'zgartiradi.

Agar sayyoraviy javob uchun maksimal chegara mavjud bo'lmasa, juda kuchli quyosh bo'ronlari hozircha bashorat qilinganidan yuqori texnologik shikastlanishlarga sabab bo'lishi mumkin. Geomagnit bo'ronlar Yer atrofidagi magnit maydon va plazmadagi vaqtinchalik o'zgarishlardir. Og'ir hollarda ular sun'iy yo'ldoshlarga ta'sir qilishi, GPS va aloqa signallariga zarar yetkazishi, elektr tarmoqlarida ishlamaslikka sabab bo'lishi va uchuvchilar hamda kosmonavtlarning radiatsiya darajasini oshirishi mumkin.

Hodisalarni bashorat qilishdagi qiyinchiliklar

Bu hodisalar kam uchraydigan bo'lsa-da, tadqiqotchilar ularning past chastotasi katta miqyosda aniq bashorat qilishni qiyinlashtirayotganini ta'kidlaydilar. Jamoa faqat yangi yozuvlar Yerning istisno quyosh bo'roniga qarshi xatti-harakatini yanada aniqroq tushunish imkonini berishini xulosa qiladi.

Quyosh bo'ronlari, shimoliy yorug'likni keltirib chiqarish qobiliyati bilan mashhur, Yerning texnologik infratuzilmasining katta qismini jiddiy tahdid ostiga qo'yadi. Bu hodisalarning kuchiga qarab, ular elektr tarmoqlariga, sun'iy yo'ldoshlarga, radio aloqasiga va xalqaro internet ulanishlariga ta'sir qilishi mumkin.

Quyosh bo'ronlarining yuzaga kelish mexanizmi

Xatarlar Quyoshdan keladigan zarrachalar va magnit maydonlarining sayyoraning magnetosferasi bilan o'zaro ta'siri bilan bog'liq. Garchi ekstremal voqealar kam uchrasa-da, tarixiy yozuvlar ular allaqachon elektr uzilishlari va turli texnologik tizimlardagi buzilishlarga sabab bo'lganini ko'rsatadi, bu esa ekspertlarni joriy infratuzilmaning keng miqyosdagi hodisalarga tayyorligini muhokama qilishga undaydi.

Quyosh bo'ronlari magnit rekonneksiya deb nomlangan jarayon natijasidir. Bu jarayonda Quyoshning aylanishi uning magnit maydonlarini burib, yorilish va qayta tashkilatlanish uchun yetarli energiya to'playdi. Bu paytda kosmosga ulkan hajmdagi energiya va plazma chiqariladi.

Hodisalarni tasniflash va monitoring

Bu hodisalar odatda uchta asosiy toifaga bo'linadi: quyosh portlashlari (solar flares), radiatsion bo'ronlar va koronal massa chiqarilishi (CMEs). Ularning har biri Yer atmosferasi bilan turli tarzda o'zaro ta'sir qiladi, potentsial ravishda geomagnit bo'ronlar, radio aloqasida uzilishlar va sayyo‘raning magnit maydonida o‘zgarishlarga olib kelishi mumkin.

AQSh Okean va atmosferani tadqiqotlari milliy boshqaruvi (NOAA) bunday hodisalarni birdan beshgacha bo'lgan shkala bo'yicha tasniflaydi. Ro'yxatdan o'tilgan quyosh bo'ronlarining aksariyati past darajalarga kiradi, ammo ekstremal tasniflar 11 yillik quyosh sikli davomida juda kam uchraydi.

Elektr tarmoqlarining zaifligi

Eng mashhur misollardan biri 1989-yilgi voqea bo'lib, bunda geomagnit bo'ron Kanada, Quebec mintaqasida elektr uzilishiga olib keldi. Taxminan olti million odam to'qqiz soat davomida quvvatlarsiz qoldi, bu «Quyosh qorong'ulik olib kelgan kun» deb ataldi.

Yerning magnit maydoni tomonidan induksiyalangan toklar transformatorlar, relelar va sensorlarning qizib ketishiga, shuningdek, elektr liniyalarining haddan tashqari yuklanishiga sabab bo'lishi mumkin. Ushbu uskuna qimmatbaho va almashtirish murakkab bo'lgani uchun, shikastlanishlar ketma-ketligi katta hodisa oqibatlarini sezilarli darajada uzaytira oladi.

Xavf sayyora bo'ylab teng taqsimlanmagan; Yerning magnit shimollariga yaqin joylashgan hududlar yanada intensiv buzilishlarni boshdan kechirishga moyil. Energiya tarmoqlarining zaifligi darajasi tuproqning maxsus elektr qarshiligi hamga bog'liq.

Texnologiyalar va AI ga ta'siri

Sun'iy intellektning paydo bo'lishi quyosh bo'ronlari bilan bog'liq yangi xavotirlarni keltirib chiqardi. Ma'lumotlarni qayta ishlash markazlari yuqori darajadagi elektr energiyasini talab qilgani uchun, energiya tarmoqlaridagi uzoq muddatli uzilishlar eng tez rivojlanayotgan sektorlardan biriga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Natija bo'yicha Space Newsda nashr etilgan maqolada AQSh Milliy atmosferani tadqiqotlari markazi bosh mutaxassisi Scott McIntosh AI sohasidagi rahbarlar ushbu xatarlarga eng katta e'tibor qaratishi kerakligini ta'kidladi.

Sun'iy yo'ldoshlarga ta'siri

Sun'iy yo'ldoshlar ham eng ko'p ta'sirlanadigan qurilmalarning biridir. Ular ba'zi kosmik sharoitlarga qarshi chidamli bo'lishi uchun mo'ljallangan bo'lsa-da, kuchli quyosh hodisalari elektron komponentlarga zarar yetkazishi va ularning xizmat muddati qisqarishiga sabab bo'lishi mumkin.

NASA Goddard kosmik parvozlari markazi bosh muhandisi Russell DeHart tushuntiradiki, yuqori energiyalik zarrachalar bormiston kompyuterlaridagi bitlarni vaqtinchalik o'zgartirishi mumkin, bu 'yagona hodisa buzilishi' (single event upset) deb ataladigan buzilishlarga olib keladi. Bunday hollarda, muammoni hal qilishgacha ikkilamchi operatsiyalar to'xtatilishi mumkin.

Koronal massa chiqarilishi Yer atmosferasini isitadi va kengaytiradi, bu esa past orbitadagi sun'iy yo'ldoshlar uchun qarshilikni oshiradi. Bu o'zgarish balandlik va tezlikning pasayishiga olib kelishi mumkin, bu esa boshqa sun'iy yo'ldoshlar yoki kosmik chiqindilar bilan to'qnashuv xavfini oshiradi, bu esa manevrlash uchun yoqilg'i sarfini talab qiladi.

2022-yilda quyosh bo'roni SpaceX kompaniyasining 38 ta internet sun'iy yo'ldoshini orbitadan chiqarib yubordi. 2003-yil oktyabr oyida esa quyosh hodisalar seriyasi dunyodagi faol sun'iy yo'ldoshlarning yarmi atrofida ta'sir qildi, shuningdek, aviatsiya reyslari, radio va televizion efir, GPS tizimlari va ilmiy missiyalarga zarar yetkazdi.

Radio, GPS va internetga ta'siri

Quyosh bo'ronlari tufayli ionosferadagi o'zgarishlar radio to'lqinlarining tarqalishiga xalaqit beradi. Bu dengizchilar, samolyotlar, qutqaruv jamoalari va harbiy kuchlar aloqasi kabi bu muhitga tayanadigan tizimlarni xavf ostiga qo'yadi.

GPS navigatsiya tizimlari ham shikastlanishi mumkin, chunki ular sun'iy yo'ldoshlarning aniq joylashuviga bog'liq. 2024-yilda quyosh bo'roni GPS jihozlari bilan jihozlangan traktorlarga ta'sir qilib, 500 million AQSh dollari atrofida litsenziyalarga olib keldi.

Mobil telefonlarning an'anaviy xizmatlari odatda kamroq bevosita ta'sirlanadi, chunki ular atmosferaning ionlashtirilishi bilan eng kam ta'sirlanadigan chastotalardan foydalanadi. Biroq, ekstremal hodisa agar bu aloqalarni qo'llab-quvvatlovchi energiya tarmoqlari ishlamay qolsa, bilvosita oqibatlarga olib kelishi mumkin.

Suv osti kabellarga tahdidlar

Global internet infratuzilmasi ham quyosh bo'ronlaridan ta'sirlanishi mumkin. UC Irvinedagi tadqiqotchi Sangit Abdu Joti tomonidan 2021-yilda nashr etilgan tadqiqot shuni ko'rsatadiki, kuchli koronal massa chiqarilishi xalqaro ma'lumotlar trafikini ta'minlovchi suv osti kabellarining bir qismini buzishi mumkin.

O'z optik tolali kabellarining o'zlari geomagnit toklarining bevosita ta'siriga duch kelmaydi. Muammo kabellar bo'ylab signalni kuchaytirish uchun o'rnatilgan elektron retranslyatorlarda bo'lib, ular geomagnit bo'ronlar paytida induksiyalangan toklar bilan shikastlanishi mumkin.

NOAA ma'lumotlariga ko'ra, xalqaro ma'lumotlar trafikining 95% shu suv osti kabellari orqali o'tadi. Tadqiqot ma'lumotlariga ko'ra, eng zaif nuqtalar uzoq ulanishlardir, ayniqsa AQSh va Yevropa o'rtasida.

Tarixiy misollar va prognozlar

Ekstremal hodisalar kam uchraydi, ammo olimlar orasida xavotir uyg'otadi. Eng kuchli qayd etilgan geomagnit bo'ron 1859-yilda sodir bo'lgan va Karing hodisasi deb nomlandi. O'sha paytda telegraf tizimlari buzilgan va ba'zilari hatto yonib ketgan.

Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar Miyake hodisalari sifatida ma'lum bo'lgan yanada kengroq o'tgan voqealarning dalillarini ko'rsatadi. Ulardan biri, 774 yilda sodir bo'lgani, Karing hodisasidan taxminan 12 marta kuchliroq bo'lgan bo'lishi mumkin.

Bunday kuchli bo'ronlar juda kam uchraydigan deb hisoblanganda, Fanlar milliy akademiyasining baholariga ko'ra, geomagnit katastrofa 2 trillion AQSh dollaridan ortiq zararga olib kelishi mumkin. NOAA tomonidan 2025-yilda nashr etilgan hisobotda quyosh faoliyatini bashorat qilish tizimlari hali ham takomillashtirishga muhtoj ekanligi aytilgan.