Ученые разработали инструмент для предсказания последствий солнечных бурь с исключительно высокой точностью. Подробная 3D-карта электрических характеристик недр США поможет избежать катастроф, подобных шторму в 1989 году.
Солнечная буря, аналогичная той, что в 1989 году погрузила во тьму Квебек, могла бы иметь серьезные последствия для восточного побережья США. Теперь, после 18 лет исследований, ученые создали первую в истории детальную трехмерную карту электрических характеристик под всем континентом. Эта работа позволяет с высокой точностью прогнозировать риски для энергосетей, сообщает Phys.org.
Проект Американского магнитотеллурического массива (USMTArray) охватил более 1800 точек по стране. Ученые измеряли естественные изменения электрического и магнитного полей Земли, чтобы исследовать глубины — от осадочных пород до древних корней континента, возраст которых превышает миллиард лет.
«Данные магнитотеллурических исследований чувствительны к таким факторам, как жидкости и расплавы. Это даёт нам совершенно новое представление о структуре Земли», — комментирует Анна Келберт из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института. В отличие от сейсмических методов, электрическая карта позволяет выявлять древние геологические образования, недоступные для других приборов, например, зоны субдукции, содержащие графит и сульфидные минералы.
Основное практическое значение карты — предсказание последствий геомагнитных бурь. Когда на Солнце происходит вспышка, оно выбрасывает заряженные частицы, которые, взаимодействуя с магнитным полем Земли, создают мощные электрические токи в недрах. Эти токи достигают поверхности и входят в линии электропередач.
Во время шторма в 1989 году геоэлектрическое поле в штате Мэн достигало 22,79 вольт на километр. «Я считаю, что любое значение выше 1 В/км рассматривается энергетической отраслью как угроза», — поясняет Келберт. По словам эксперта, при 20 В/км на 200-километровой линии электропередач возникает напряжение в 4000 вольт. Такой постоянный ток перегружает трансформаторы, созданные для переменного тока, что приводит к их перегреву и выходу из строя.
Ранее ученые опирались на упрощенные модели, но геология США оказалась более сложной. Теперь данные USMTArray передаются в систему NOAA и Геологической службы США, создавая карту рисков в реальном времени. Это позволяет оценивать угрозу для определённых регионов во время шторма. Кроме защиты от катастроф, карта обладает и фундаментальным значением. Она раскрывает историю формирования Северной Америки и может быть полезна для поиска месторождений полезных ископаемых и геотермальных ресурсов.
Тем временем астрономы высказали предположение, что Луна образовалась в результате столкновения Земли не с одной, а с несколькими планетами.
Фото: hi-tech.mail.ru
