С древних времен Солнце известно как даритель света и тепла, источник жизни. Растения выманиваются из Земли его лучами, принося весну, за которой следуют обильные урожаи.
Было обнаружено, что сама Земля обладает мистическими свойствами, когда из Китая распространилось предание об использовании магнитов-компасов для определения направления на север. В 1600 году, после столетий использования западных компасов, Уильям Гилберт, личный врач королевы Елизаветы I, выпустил книгу о магнитах , в которой также описывалась вся Земля как единое целое.
Американский астрофизик Джордж Эллери Хейл прославился, построив самый большой телескоп в мире в середине 20-го века. Хейл начал свою карьеру с изучения Солнца и, используя поляризованный свет, показал, что некоторые области Солнца обладают сильным магнитным полем, в тысячи раз более сильным, чем у Земли. Этот магнетизм был наиболее сильным в темных областях, называемых солнечными пятнами.
В 17 веке Галилей использовал недавно разработанный телескоп, чтобы показать , что Солнце было испорчено пятнами . Он наблюдал многие из их свойств, включая то, что они показывали, что Солнце вращается каждый месяц, и что их размер менялся со временем. Хотя Галилей провел несколько экспериментов с магнитами в форме магнитных камней, используемых в качестве грубых компасов, он, конечно, не установил связь с солнечными пятнами.
Солнечные пятна привлекли внимание астрономов, и с ростом доступности и качества телескопов они пристально отслеживались вплоть до 1645 года. Несмотря на огромный интерес к ним, астрономы не смогли обнаружить солнечных пятен в течение 70-летнего периода, известного как минимум Маундера.
Затем, в 1715 году, они загадочным образом начали появляться снова. В течение последующего периода солнечные пятна появлялись и исчезали в цикле, который, по-видимому, длится около 11 лет, называемом солнечным циклом, с числом солнечных пятен, варьирующимся от нуля до сотен. До 1859 года попытки объяснить солнечные циклы, связав их с другими циклическими явлениями, классифицировались как астрологические, предполагающие связь между небесами и Землей, которая не является реальной.
В 1859 году Ричард Каррингтон, богатый владелец пивоварни и астроном-любитель, делал зарисовки солнечных пятен, когда, к его изумлению, одно из них внезапно превратилось из темного в светлое.
Эта взрывная «солнечная вспышка» длилась всего несколько минут, но в течение двух дней последовала огромная полярная и магнитная буря, называемая событием Кэррингтона. Полярные сияния, обычно ограниченные околополярными широтами, были видны по всему миру. Технологии того времени были затронуты, так как телеграфные системы работали без батарей или взрывались.
Ведутся споры о том, каковы будут последствия подобного события для наших современных технологий, поскольку с тех пор не было ничего подобного по масштабам. Однако в 1859 году не сразу стало ясно, что Солнце и Земля действительно могут быть связаны, и многие считали, что солнечная вспышка и последующий шторм были связаны лишь по совпадению.
Открытие Хейлом солнечного магнетизма примерно через 50 лет после события Кэррингтона, а также записи, показывающие, что полярные сияния имеют 11-летний цикл, аналогичный солнечному, легли в основу нашего современного понимания «солнечно-земных связей».
Эта связь в основе своей основана на магнетизме. Сами солнечные пятна хранят магнитную энергию; ее давление позволяет солнечным пятнам быть холоднее, чем соседние области излучающей свет поверхности Солнца или фотосферы, и, следовательно, темнее.
При правильных условиях магнитная энергия может высвобождаться в различных формах. Белые световые вспышки, подобные пиле Кэррингтона, встречаются очень редко – чаще всего магнитная энергия преобразуется в рентгеновские лучи.
Гравитация вблизи поверхности Солнца примерно в 30 раз сильнее, чем на Земле, поэтому любое движение, вызванное вспышками, редко выходит оттуда. Вместо этого области над солнечными пятнами могут успешно выбрасывать в космос огромные облака газа, называемые «корональными выбросами массы». Если, по случайности, один из них выстрелит в направлении нашей планеты, это может вызвать полярные сияния.
Если магнетизм активной области вокруг солнечного пятна создает газовое облако, которое достигает Земли с магнитным направлением, противоположным тому, которое открыл Гилберт в 1600 году, энергия может изливаться в околоземную область. Эта энергия хранится на ночной стороне, а не на стороне, обращенной к Солнцу, с которой она пришла, и вызывает полярные сияния.
Если магнитное направление не совпадает, может быть некоторое сжатие из-за горячего, быстрого газового облака, но мало что еще. Прямо сейчас мы находимся на неожиданно большом пике числа солнечных пятен или около него, и есть вероятность, что мы продолжим получать большие магнитные бури, подобные той, что была в мае 2024 года, возможно, еще пару лет.
В этих событиях сочетаются красота и опасность, но они, несомненно, завораживают.
