Мы привыкли воспринимать Землю как нечто твердое, тихое и стабильное.
Но когда Солнце «воет», ничто из этого не соответствует действительности.
Ученые завершили восемнадцатилетний проект по картированию электрического сопротивления недр Северной Америки. Эта работа стала необходимой из-за реальной угрозы: если сегодня нас ударит солнечная буря, подобная той, что произошла в 1989 году, последствия будут катастрофическими.
Картирование невидимого
Проект USMTARRAY (United States Magnetotelluric Array) наконец опубликовал свои данные. Измерив колебания более чем в 1800 точках по всей стране, исследователи из Гарвардского университета и Смитсоновского института создали первую подробную 3D-карту того, как электричество движется под землей.
Земля — это не просто грязь.
Это жидкости, минералы, тепло и древние породы.
«Мagnetотеллурическое зондирование… очень чувствительно к таким факторам, как наличие жидкостей, — говорит ведущий автор Анна Кельберт. — Это дает нам принципиально иной взгляд на недра по сравнению с сейсмическими данными».
Эта карта простирается вплоть до мантии Земли. Она показывает, куда пойдут токи, когда небо погрузится во тьму.
Проблема с напряжением в 22 вольта
В 1989 году солнечная буря вызвала отключение электричества в Квебеке на девять часов. Ситуация была тяжелой. Но геологическое строждение под восточным побережьем США проводит электричество иначе, чем под Канадой, и для энергосетей это имеет более серьезные последствия.
Команда Кельберт проанализировала данные той же бури 1989 года. В одной из точек в штате Мэн геоэлектрическое поле достигло 22,79 вольта на километр.
Для сравнения: энергосети не любят постоянный ток (DC). Они рассчитаны на переменный ток (AC).
Любое значение выше 1 В/км уже вызывает тревогу у специалистов энергетической отрасли.
В двенадцать раз больше этого лимита? Это опасно.
Если пропустить такое напряжение через линию электропередач длиной 200 км, через ваше оборудование потечет 4000 вольт постоянного тока. Трансформаторы перегреваются, плавятся. Они стоят дорого, и их замена занимает месяцы.
А в это время? У вас нет света.
Ситуация ухудшается
Вот в чем подвох.
Раньше мы полагали, что электрическое сопротивление земли меняется плавно. Красивый градиент, логичный переход от одного значения к другому.
Новая карта доказала, что мы ошибались.
Риски геоэлектрического воздействия могут меняться радикально всего за несколько миль.
Электростанция на этом участке безопасна; а та, что в пяти милях от нее, оказывается в эпицентре удара.
В настоящее время эти данные используются для формирования оперативных предупреждений в NOAA и USGS. Это помогает службам чрезвычайного реагирования понимать, какие части страны находятся под угрозой перегрева трансформаторов. Это огромный шаг вперед по сравнению со старыми одномерными моделями. Но это все еще реактивная, а не превентивная мера.
Древние кости и будущие аварии
В ходе обследования были обнаружены явления, не связанные напрямую с солнечными бурями. Например, геологическая головоломка миллиардной давности.
Ученые смогли отследить столкновение древних континентальных плит, зоны субдукции, скрытые глубоко под землей, месторождения графита и сульфидных минералов.
Это карта того, как формировалась Северная Америка. И да, она может помочь в поиске новых месторождений полезных ископаемых.
Но главная проблема сейчас — это Солнце.
«Пробел все еще существует, — отмечает Кельберт. — Между знанием о наличии полей и принятием оперативных решений для своевременного отключения энергосети».
Прогнозирование.
Вот в чем цель. Сейчас мы можем обнаружить надвигающийся всплеск активности. Мы можем отобразить, куда хочет направиться электричество.
Сможем ли мы остановить его вовремя?
Земля проводит ток. Солнце активно.
А провода ждут удара.
