Полярное сияние над Чёрным морем: как магнитная буря опустила его до широты Сочи

Вечерний выход возвращается в Имеретинский, по левому борту уже горят огни порта, и кто-нибудь на корме, глянув на чёрную стену хребта, выдаёт дежурное: красиво, конечно, но северного сияния тут не дождёшься — не Мурманск. Я обычно киваю.

Зря киваю. В ночь на 11 мая 2024 года сияние над Сочи видели и снимали на телефоны, кадры разошлись по городским каналам за считаные часы. Не только над Сочи: в ту же ночь его наблюдали в Краснодаре, Анапе, Приморско-Ахтарске, Кореновске, Туапсинском и Динском районах. Причина — геомагнитная буря уровня G5, сильнейшая за двадцать лет. Через пять месяцев, в ночь на 11 октября, всё повторилось при буре на класс слабее.

Девять часов, которых не было с 2005 года

Девятого мая Центр прогнозов космической погоды NOAA выпустил предупреждение об очень сильной буре класса G4 — первое такое предупреждение с 2005 года. К Земле шли минимум пять выбросов корональной массы, все от одной группы пятен: NOAA 3664, в поперечнике в шестнадцать раз больше земного диаметра. Под вечер десятого мая по вашингтонскому времени наблюдатели зафиксировали уже G5, верхнюю ступень шкалы.

Цифры для тех, кто их любит: индекс Dst просел до минус 412 нанотесла, планетарный индекс Kp упёрся в девятку — потолок. В научной периодике событие идёт под именем шторма Дня матери и числится шестым по силе с 1957 года, то есть с начала регулярных измерений.

Заведующий астрофизической обсерваторией КубГУ Александр Иванов, он же руководитель Центра астрономии и космонавтики краснодарского отделения РГО, обратил внимание не на класс, а на длительность: «Магнитная буря уровня G5 является экстремально сильной. Последний раз это было в 2005 году. Но такого уровня, чтобы это продолжалось девять часов подряд, мы не наблюдали».

Вот в девяти часах всё и дело. Короткий всплеск до нашей широты сияние не опускает: оно успевает разгореться и погаснуть где-нибудь над Вологдой.

На юге оно не зелёное, а малиновое

Кто видел сияние на Кольском, кубанские кадры сначала не узнаёт. Там зелёные шторы до самой земли, здесь — ровное малиново-бурое зарево над горизонтом, почти без структуры. Это не другое явление и не плохая камера. То же самое сияние, просто увиденное издалека.

Светящийся слой стоит на высотах от 80 до 500 километров. Нижний его этаж, примерно со ста до полутораста, — та самая зелёная линия кислорода, которую все знают по открыткам с Севера. Выше, от полутораста до четырёхсот с лишним, тот же атомарный кислород светит в красном дублете, линии 630,0 и 636,4 нанометра.

Дальше работает уже не физика, а геометрия. С нашей широты сияние стоит далеко на севере, и кривизна планеты прячет его низ: из-за горизонта выглядывает только верхушка свечения. А верхушка красная. Зелёный этаж остаётся за краем Земли, и увидеть его отсюда почти невозможно — хоть какая буря.

Близкая родня этого зарева — SAR-дуга: узкая красная полоса вдоль геомагнитной параллели, на высотах от трёхсот до семисот километров, длиной в тысячи километров с запада на восток. Описал её Барбье в 1958 году. А сотрудники иркутского Института солнечно-земной физики нашли её описание на век раньше — в иркутской летописи 1859 года, во время знаменитого события Кэррингтона: «образовалась красная дуга, проходящая через зенит… имела везде одинаковую ширину, как радуга, только красного цвета». Очевидец отдельно отметил, что сияния в Иркутске бывали и прежде, а вот дуги через зенит — никогда.

Кстати, азот и кислород умеют светиться и в паре метров над палубой, без всякой магнитосферы: так устроены огни святого Эльма на мачтах.

Сорок градусов геомагнитной широты

Шкала NOAA описывает не только силу бури, но и её географию. К каждой ступени приписано, докуда сияние при ней доставало. G3 — Иллинойс и Орегон, около 50 градусов геомагнитной широты. G4 — Алабама и север Калифорнии, около 45. G5 — Флорида и юг Техаса, то есть примерно 40.

Геомагнитная широта — не та, что на карте. Магнитный полюс с географическим не совпадает, и вся сетка вокруг него повёрнута. Сочи стоит на 43,6 градуса по глобусу, а по геомагнитной сетке оказывается примерно на 39 с половиной. Ниже той самой сорокаградусной отметки, к которой NOAA привязала свою верхнюю ступень.

Отсюда вывод, портящий романтику: у нас сияние не редкое, а пограничное. Ему нужна ровно экстремальная буря, промежуточных вариантов почти нет. Краснодар и Анапа по этой сетке севернее Сочи на полтора градуса — мелочь, которая на самой границе видимости кое-что да значит.

Что магнитная сетка живёт своей жизнью и с географической не совпадает, на воде вспоминают каждый раз, когда лезут в поправку компаса: у сочинских причалов склонение около семи с половиной градусов к востоку, и это ещё до железа самой лодки.

Октябрь: второе явление за полгода

Девятого октября 2024-го группа пятен 3848 дала вспышку класса X1,8. Выброс ушёл к Земле со скоростью около 1200–1300 километров в секунду и добрался за сутки с небольшим: удар по магнитосфере пришёлся на десятое октября. Буря выросла с G2 до G4, индекс Kp дошёл до 8,33. Сияние в ту ночь видели в Сочи, Анапе, Горячем Ключе, Кабардинке, Мостовском, Каневском и Апшеронском районах, снимки снова собирали городские каналы.

В новостях тогда разошлась формулировка «вспышка максимального уровня X1,8». Она неверна дважды. Класс X — старший из буквенных, но потолка у него нет, числовой множитель растёт дальше; и всего неделей раньше, третьего октября, другая активная область выдала X9,0 — сильнейшую вспышку цикла на тот момент. X1,8 на этом фоне крепкая, но рядовая.

А через четыре дня после второго сияния, пятнадцатого октября 2024 года, NASA и NOAA объявили, что Солнце вошло в максимум 25-го цикла. Обе кубанские ночи пришлись ровно на пик.

Что буря делает с приборами на борту

Красивая часть достаётся берегу, рабочая — судам, и в таблице NOAA она расписана сухо.

При G4 коротковолновая связь работает с провалами, спутниковая навигация деградирует на часы, низкочастотная нарушается. При G5 коротковолновая связь во многих районах может быть невозможна сутки-двое, спутниковая навигация деградирует на дни, низкочастотная выпадает на часы.

На прогулочном флоте это выглядит буднично. Картплоттер начинает врать или терять точку — не сломался, просто ионосфера над головой в тот вечер другая. Судовая УКВ, на которой порт Сочи в полдень даёт навигацию и погоду на четырнадцатом канале, к ионосфере отношения не имеет: она берёт в пределах прямой видимости и бурю переживает спокойно.

А магнитный компас, вопреки ожиданиям, страдает меньше всех. Просадка в 412 нанотесла — величина, от которой геофизик подпрыгивает, но постоянное поле Земли у поверхности измеряется десятками тысяч нанотесла, и возмущение меняет главным образом его силу, а не направление. Стрелку на прогулочной лодке куда сильнее уводит собственное железо судна: двигатель, дуги, лебёдки.

Откуда это видно — и почему не с воды

Теперь неприятное лично для нас. Сияние на юге стоит над северным горизонтом и требует, чтобы горизонт был открыт и тёмен. А у Сочи на севере Главный Кавказский хребет: две-три тысячи метров глухой стены ровно в той стороне, куда надо смотреть.

С воды не лучше, а прямо хуже. Тёмная половина неба у нас южная, морская, а северная с борта — это берег: город лентой, фонари набережных, световой купол над застройкой. Для звёзд палуба выигрывает, для сияния проигрывает начисто.

Плюс правило, закрывающее вопрос совсем: прогулочный флот в темноте не выходит. В час, когда над Кубанью разливалось малиновое, все борта стояли у понтонов.

И последнее, практическое. Смотреть на границе видимости лучше не только глазами. При G4–G5 на нашей широте глаз часто ловит невнятную сероватую муть у горизонта, а телефон в ночном режиме вытягивает из неё то самое зарево: матрица копит свет секундами, глаз так не умеет. Именно поэтому в мае 2024-го снимки выходили ярче того, что помнят их авторы.

Если заносить это в планы, привязка получается не летняя. Геомагнитная активность распределена по году неровно: ещё в 1973 году Расселл и Макферрон показали, что в месяцы равноденствий сильных бурь вдвое больше, чем в месяцы солнцестояний, — виноват угол, под которым межпланетное поле разворачивается к земному. Статистика, стало быть, зовёт смотреть в марте и сентябре-октябре, а не в июне, когда это читается.

Оговорка обязательна: одиннадцатого мая 2024-го статистику никто не спросил. Буря пришла, когда решило Солнце. Так что в равноденствие есть смысл поглядывать на север почаще, а в остальное время держать в закладках любой счётчик Kp: восьмёрка и выше — повод выйти на балкон и посмотреть в сторону гор.