Могут ли солнечные бури вызывать цунами?

Солнце имеет вспыльчивый характер и часто выплескивает его в виде солнечных бурь, которые извергают потоки плазмы с заряженными частицами, способными серьезно испортить спутники, интернет и GPS на Земле.

Со всеми разрушениями, на которые потенциально способны эти огненные истерики, могут ли они на самом деле вызвать цунами на Земле?

Короткий ответ – не напрямую. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), чтобы на Землю обрушилось цунами, под дном океана должно произойти землетрясение, которое вытеснит воду и создаст колоссальную сверхбыструю волну по всей толще воды. Такие землетрясения вызываются тем же типом движения тектонических плит, который заставляет извергаться вулканы и сотрясать города. Но каким бы ужасающим ни казалось для Земли попадание плазменных ветров в результате солнечной вспышки (интенсивный всплеск электромагнитного излучения Солнца) или коронального выброса массы (гигантское облако электрически заряженных частиц Солнца, движущееся с высокой скоростью), эти силы не могут напрямую вызвать настоящее цунами, поднимающееся со дна океана. (1)

Тем не менее некоторые исследователи утверждают, что солнечные бури могут косвенно приводить к цунами на Земле.

Ученые согласны с тем, что солнечные бури могут генерировать ударные волны типа цунами или «солнечные цунами», которые наносят ущерб Солнцу, а не Земле, как сообщило NASA, когда это явление было обнаружено его Обсерваторией солнечно-земных связей (STEREO) в 2006 году. Эта ударная волна, также известная как волна Мортона, была достаточно мощной, чтобы сжимать и нагревать водород и другие газы на Солнце, пока вся звезда не загорелась ярче. Это произошло всего за несколько минут.

Некоторые солнечные вспышки настолько экстремальны, что могут оставить свой след на Земле, как обнаружила группа исследователей в исследовании 2022 года, опубликованном в журнале Nature, когда они обнаружили свидетельства радиоактивных осадков от одного из них, обрушившегося на Гренландию более 9000 лет назад. Частицы, принесенные солнечным ветром, оказались в ледяных ядрах, которые позже были исследованы в лаборатории. Это конкретное крупное событие не вызвало цунами, но исследование 2020 года в Scientific Reports описало возможную связь между солнечными бурями и сильными землетрясениями на Земле, а землетрясения, как известно, вызывают цунами. (2, 3)

«[Мы нашли] доказательства высокой корреляции между сильными землетрясениями во всем мире и плотностью протонов вблизи магнитосферы из-за солнечного ветра,» – написали исследователи под руководством Вито Маркителли, эксперта по спутниковому анализу из Университета Базиликаты в Потенцо, Италия, в исследовании. «Этот результат чрезвычайно важен для сейсмологических исследований и возможных будущих последствий для прогноза землетрясений».

Солнечные бури, воздействующие на Землю, являются результатом солнечных вспышек или выбросов корональной массы, которые обычно происходят, когда магнитные поля на Солнце спутываются или разрушаются. Оба взрываются с гигантским количеством энергии и посылают в космос мощные солнечные ветры. По данным NASA, когда заряженные частицы солнечного ветра достигают Земли и взаимодействуют с ионосферой – самой внешней частью нашей атмосферы на краю космоса – они могут вызывать сбои в сигналах спутников и GPS. Но взаимодействие с магнитосферой может сделать больше. Магнитосфера Земли находится дальше ионосферы. Это область в космосе, окружающая планету, где магнитные поля оказывают особенно сильное воздействие, и она формируется солнечным ветром, набегающим на эти магнитные поля. (4, 5)

Маркителли и его коллеги предположили, что частицы солнечного ветра, попадающие в магнитосферу, могут влиять на интенсивность землетрясений. Исследователи считают, что эти частицы потенциально связаны с движением тектонических плит, потому что их электричество может усугубить существующие нарушения, такие как субдукция, при которой одна тектоническая плита подталкивается под другую. Они пришли к выводу, что чем больше протонов было в солнечном ветре, сотрясающем магнитосферу, тем больше вероятность того, что они усугубят землетрясения, некоторые из которых могут вызвать цунами.

Однако в исследовании Маркителли не изучалось количество цунами в периоды сильного и слабого солнечного ветра, поэтому эта идея все еще остается всего лишь идеей.

Этому мнению есть и другая поддержка. Исследование 2011 года, опубликованное в журнале Scientific Research, показало, что землетрясения учащаются во время солнечного максимума – отрезка времени в течение 11-летнего цикла Солнца, когда оно наиболее активно и с наибольшей вероятностью выбрасывает взрывы солнечного ветра, которые искажают форму магнитного поля Земли. Это может оказать дополнительное давление на земную кору, толкая магнитное поле Земли на лежащие под ней тектонические плиты, влияя на землетрясения, вызывающие цунами. (6)

На данный момент эти выводы все еще спорны. В опровержении 2012 года, опубликованном в Scientific Research, геофизики утверждали, что связь между землетрясениями и солнечными бурями еще не может быть доказана. (7)

«Влияние солнечной активности на землетрясения оказывается неуловимым явлением,» – пишут они в исследовании.

Итак, солнечные бури, которые гораздо страшнее возле Солнца, чем на Земле, напрямую не вызывают цунами на Земле. Регулярная тектоническая активность продолжается независимо от активности солнечного ветра. Однако, действительно ли частицы, выпущенные солнечным ветром, могут оказывать какое-либо влияние на тектонику плит, остается загадкой.

Live Science