А ллея, ведущая к деревянному зданию, усажена соснами. За деревьями виднеется традиционный неокрашенный забор, образующий прямоугольник. В отличие от многих других поместий в этом регионе, этот забор тут не для того, чтобы не пускать внутрь оленей, а для того, чтобы поймать нечто, что не всегда можно увидеть человеческими глазами.
Внешний вид зданий также обманчив. Здесь, в Геофизической обсерватории Соданкюля (SGO) работает более сорока человек — ученых и инженеров со всего мира. Все они хотят понять явление, которое люди могут наблюдать только в темном полярном небе — полярное сияние.
Эйя Тансканен, которая возглавляет SGO, уже более 30 лет изучает полярное сияние и магнитные возмущения в атмосфере.
Маленькой девочкой она любила лежать на снегу и думать о том, что такое северное сияние на самом деле. До переезда в Соданкюля Тансканен работала на различных исследовательских, преподавательских и управленческих должностях, в том числе в Центре космических полетов имени Годдарда в НАСА (NASA/GSFC).
С тех пор, как Тансканен была девочкой, наука значительно продвинулась вперед, и этот прогресс обернулся на пользу всем нам. Гигантский скачок в навигационных технологиях — в компасах и самолетах — стал возможен благодаря тому, что человечество больше узнало о магнитных полях и возмущениях.
«Сейчас мы понимаем атмосферу намного лучше», — говорит Тансканен.
Понимание явления полярного сияния тесно связано с пониманием магнитных полей. Полярное сияние возникает примерно в ста километрах от земли, в верхних слоях атмосферы, когда солнечный ветер приносит магнитные бури к Земле. Сияние следует за магнитными полями Земли. В северном полушарии это явление называется aurora borealis, или северное сияние, а в южном полушарии — aurora australis, или южное сияние.
Что видят птицы?
Иллюстрация Анну Кильпеляйнен
Тансканен бредет по песчаной дороге за пределами обсерватории. Она смотрит вверх, чтобы видеть небо. Это ее постоянная поза с детских лет: взгляд направлен в космос.
При подготовке докторской диссертации Тансканен изучала энергетический баланс для солнечной энергии, или, как она объясняет свою тему более в практичном ключе, «откуда полярное сияние получает свою энергию».
Расположенная в 120 километрах к северу от Полярного круга, в финской Лапландии, обсерватория Соданкюля служит базой для научных геофизических измерений с 1914 года.
Сегодня обсерватория является самостоятельным исследовательским отделом Университета Оулу. С самого начала здесь измеряли магнитные поля Земли.
«Все, что связано с навигацией или движением в каком-либо направлении, например навигационные системы самолетов и компасы, основано на измерении магнитных полей», — говорит Тансканен.
Магнитные полюса — это места, где магнитные поля расположены вертикально. У Земли два магнитных полюса: на севере и юге. Люди могут наблюдать полярное сияние своими глазами только в регионах рядом с магнитными полюсами, когда солнечная буря приходит в атмосферу планеты. Перелетные птицы используют магнитные поля для навигации. Они могут видеть магнитные поля так же, как люди видят дороги.
Будущие полярные экспедиции
Соданкюля обеспечивает идеальные условия для изучения северного сияния, говорит Эйя Тансканен. фотография Сабрина Бкейн
Геофизическое научное сообщество столкнулось с проблемой. Магнитные полюса постоянно перемещаются, и в настоящее время их точное географическое расположение неизвестно. Они не совпадают с географическими полюсами и на данный момент разница между магнитными и географическими полюсами составляет примерно в 500 километров.
Незнание точного местоположения магнитных полюсов приводит к неточностям в навигации, особенно в полярных районах.
«Мы знаем, что северный магнитный полюс покинул Канадский Арктический архипелаг в конце прошлого века и сейчас движется где-то в Северном Ледовитом океане в сторону Сибири», — говорит Тансканен.
Как решить такую проблему? Пойти и найти блуждающие магнитные полюса. В сентябре 2025 года полярная экспедиция отправится из Соданкюля в неизвестное место где-то посреди Северного Ледовитого океана, чтобы найти северный магнитный полюс Земли.
Аналогичная экспедиция на юге начнет свою работу в феврале 2026 года.
«Исследователи не знают, где находится полюс и каковы будут условия».
Возможно, участникам экспедиции придется идти на лыжах и даже плыть, чтобы добраться до полюса. Чтобы добавить сложности, им недостаточно просто достичь точного местоположения полюса. Исследователи должны каким-то образом дать остальному миру знать это местоположение с края мира.
«Мы пока не знаем, как это лучше сделать», — говорит Тансканен.
Несомненно одно: самое важное оборудование для этих экспедиций будет изготовлено здесь, в Соданкюля. Специальный, шарообразный компас, который будет указывать на точное местоположение магнитного полюса — один из примеров такого оборудования.
Связь со Вселенной
На территории обсерватории расставлены красные домики, в которых установлены магнитометры, измеряющие абсолютные величины характеристик магнитных полей и их направление. Они связывают Соданкюля с миром.
«Фактически со всей Вселенной», — поправляет Тансканен.
Летом солнце здесь никогда не садится, а зимой бывает светло в течение всего нескольких часов. Благодаря этим экстремальным условиям освещения Соданкюля и Лапландия в целом служат прекрасным туристическим направлением для желающих полюбоваться полярным сиянием, а также идеальным местом для геофизических исследований.
«Каждый раз, когда кто-то задается вопросом, почему мы хотим заниматься наукой в таком отдаленном месте, я говорю, что такого рода научные исследования должны проводиться там, где можно услышать голоса природы, а не голоса людей», — говорит Тансканен.
Хорошие времена впереди
Иллюстрация Анну Кильпеляйнен
У Тансканен есть прекрасные новости для всех, кто мечтает увидеть полярное сияние: начиная с 2025 года, количество сияний увеличится и будет оставаться высоким до 2028 года.
Это произойдет, потому что Солнце «разозлится». Тансканен объясняет, что это выражение звучит более зловеще, чем оно есть на самом деле.
Солнечный цикл достиг точки, в которой на поверхности Солнца появляются большие солнечные пятна. Одно солнечное пятно может быть размером с планету Юпитер.
«Солнечная активность циклична. Наиболее известен 11-летний цикл, есть еще цикл длиной 22 года. Северный полюс и южный полюс Солнца меняются местами каждые 11 лет, так что север снова стает севером, а юг — югом каждые 22 года».
Тансканен показывает фотографию: В начале каждого цикла солнце будет более или менее равномерно желтым. Примерно на 4-й и 5-й годы цикла на его поверхности появляется много мелких точек.
«Это состояние напоминает воду в кастрюле перед тем, как она начнет кипеть, и на дне видно множество маленьких пузырьков», — иллюстрирует она свое объяснение.
В 2025 году мы приближаемся к этому моменту. Солнце вот-вот «закипит», и маленькие солнечные пятна начинают пузыриться, а некоторые из них «выплескиваются» с поверхности солнца. Когда они попадают в атмосферу и магнитное поле Земли возле северного и южного полюсов, появляются полярные сияния.
В 2025 году полярное сияние должно быть довольно простым и зеленого цвета. Примерно в 2026–2028 годах, то есть в течение 6-го и 7-го года солнечного цикла, количество солнечных пятен достигнет своего пика.
И тогда начнутся настоящие бури, говорит Тансканен.
«В таких случаях мы говорим, что у Солнца злое лицо. Оно выглядит так, будто оно кривится. В это время количество полярных сияний увеличивается, и они принимают более сложные формы и могут быть разного цвета, например красные и синие».
Финские компании, занимающиеся космическими технологиями и исследованиями, на которые стоит обратить внимание
Huld является технологической компанией и конструкторским бюро с более чем 30-летним опытом разработки программного обеспечения для самых сложных космических миссий под руководством Европейского космического агентства (ESA).
ICEYE разработала и запустила группировку микроспутников, оснащенных радарами с синтезированной апертурой (SAR), которая позволяет им предоставлять информацию для таких секторов экономики, как реагирование на стихийные бедствия и восстановление после них, безопасность, мониторинг морских судов, страхование и финансы.
Kuva Space разворачивает обширный кластер гиперспектральных микроспутников и использует передовой ИИ для предоставления своим клиентам полезной космической информации в режиме реального времени.
ReOrbit создает программно-определяемые спутники. Эта компания предлагает готовые космические системы и авионику для гибкого и своевременного выполнения миссий на любой орбите.
Solar Foods выращивает универсальный белок под названием Solein из воздуха, которым мы дышим. В 2024 году компания Solar Foods стала победителем в международной категории в конкурсе NASA Deep Space Food Challenge, целью которого является поиск инноваций в области технологий питания экипажей длительных космических миссий.
Текст Анна Руохонен, ThisisFINLAND Magazine
