Сонячна активність і світова економіка: від полярних сяйв до енергетичної катастрофи

В ніч з 19 на 20 січня 2026 року Україна разом із мільйонами людей по світу змогла спостерігати рідкісне та чарівне явище – полярне сяйво, видне далеко на південь від звичайних ареалів його розповсюдження. Цей гарний спектакль був результатом не космічної магії, а геофізичних процесів на Сонці та їхніх драматичних наслідків для життя на Землі. Однак за красивим сяйвом криється одна з найбільших потенційних загроз сучасної цивілізації – могутні сонячні бурі, здатні паралізувати енергетичні системи, телекомунікаційні мережі та цифрову інфраструктуру світу.​

Поточний 25-й цикл сонячної активності, який розпочався у грудні 2019 року, наближається до фази спаду після досягнення максимуму в жовтні 2024 року, однак цьому періоду передував рекордно активний рік 2025 з потужними спалахами та магнітними бурями. Ця тенденція викликає істотне занепокоєння не лише астрономів, але й економістів, енергетиків, фахівців IT-сектора та органів національної безпеки в усьому світі.​

Механізми сонячної активності та класифікація масштабів

Фундаментальні процеси на Сонці

Сонячна активність вкорінена у складних магнітних процесах на поверхні нашої зірки. На тлі загального магнітного поля Сонця виникають потужні закручені магнітні структури – так звані магнітні вузли. Коли напруження в цих структурах накопичується до критичного рівня, відбувається магнітна переконекція – виділення величезної кількості енергії, яка миттєво трансформується у різні форми випромінювання та динамічні процеси.​

Двома основними проявами цієї енергії є сонячні спалахи та корональні викиди маси (CME). Сонячні спалахи – це раптові вибухи електромагнітного випромінювання в широкому спектрі частот, від радіохвиль до гамма-випромінювання. Корональні викиди маси представляють собою величезні викиди плазми та вморожених у неї магнітних полів, які рушать від Сонця зі швидкостями до 3675 км/сек. Хоча сонячні спалахи та CME часто супроводжують один одного, вони можуть виникати незалежно.​

Шкала класифікації та енергетичні еквіваленти

Сонячні спалахи класифікуються за п’ятьма основними категоріями залежно від інтенсивності рентгенівського випромінювання:​

• Клас A: найслабкіші прояви, вирізняються менш ніж 10⁻⁷ ватів на квадратний метр

• Клас B: помірна активність, 10⁻⁷–10⁻⁶ ватів/м²

• Клас C: значні спалахи, 10⁻⁶–10⁻⁵ ватів/м²

• Клас M: основні астрономічні явища, 10⁻⁵–10⁻⁴ ватів/м²

• Клас X: найпотужніші спалахи, понад 10⁻⁴ ватів/м²

У межах класу X розрізняють підкатегорії (X1, X2... X9 і вище). Для контексту: спалах класу X вирізняє енергія, еквівалентна мільйонам водневих бомб, що вибухають одночасно.​

Що стосується корональних викидів маси, то їхня маса коливається в діапазоні від 10¹³ до 10¹⁶ грамів (у середньому 3,4×10¹⁴ грамів), а кінетична енергія – від 10²⁷ до 10³² ергів. Найшвидші CME досягають Землі протягом 15 годин, у той час як повільніші можуть мандрувати кілька днів.​

Цикли сонячної активності та поточний стан

Багатошарова структура циклічності

Сонячна активність не випадкова, а регулюється кількома взаємопов’язаними циклами:​

1. 11-річний цикл (цикл Шваба) – основний період коливання кількості сонячних плям, від мінімуму до максимуму і назад. Протягом цього періоду магнітні полюси Сонця двічі змінюють полярність.​

2. 22-річний цикл – повний період магнітної реорганізації, під час якого магнітна конфігурація Сонця повертається до попередньої.

3. Глейсбергський цикл – близько 80 років, зафіксований у багаторічних даних спостережень сонячних плям. Новий Глейсбергський цикл, за припущеннями астрофізиків, може розпочатися вскорі, що означає посилення активності в наступних циклах.​

4. Сус-де Вріс та Халштатський цикли – ультрадовгі періодичності в 195–235 та 2400 років відповідно, менш досліджені, але потенційно значущі для кліматичних коливань.

Статус 25-го циклу сонячної активності

Визначальні показники 25-го сонячного циклу явно перебільшили середні прогнози науковців:​

• Офіційні прогнози (2019 р.) передбачали максимум 115 сонячних плям у липні 2025 року, схожий на слабший 24-й цикл.​

• Фактичні дані (2024–2025 рр.) показали значно інтенсивнішу активність. У 2024 році було зафіксовано понад 50 спалахів класу X, з яких 20 перевищили X2. Найпотужніший спалах досягнув класу X9.​

• Прогнози, засновані на методі Тана (Національний центр атмосферних досліджень) пророкують, що 25-й цикл буде набагато сильнішим за попередній завдяки більшим показникам полярного магнітного поля на початку циклу.​

• Поточна фаза (січень 2026 р.) характеризується спадом активності після жовтневого максимуму 2024 року. Однак історично найпотужніші спалахи часто відбуваються саме в період спаду максимуму, не на самому піку.​

Наслідки для енергетичної інфраструктури

Механізм руйнування енергетичних мереж

Коли потужна корональна викид маси досягає магнітного поля Землі, вона викликає геомагнітну бурю. Магнітне поле нашої планети під час такої бурі стає дуже нестабільним, створюючи величезні коливання електромагнітного поля в атмосфері та літосфері.​

Ці коливання індукують так звані геомагнітно-індуковані струми (ГІС) у довгих провідниках – передусім у лініях електропередач. На відміну від звичайних коливань напруги, які сучасна електроніка може переносити, ГІС мають низьку частоту (близько 0,1 Гц), що робить їх особливо небезпечними для трансформаторів. Великовольтні трансформатори втрачають свою здатність протистояти такому низькочастотному струму.​

Результатом є перевантаження нейтральних шин трансформатора, його перегрів, розплавлення магнітопроводу або навіть вибух. Заміна великовольтного трансформатора потребує 6–18 місяців. Якщо одночасно вийде з ладу кілька критичних трансформаторів, енергосистема може перейти в каскадний режим відмови, призводячи до масових, тривалих блекаутів на обширних територіях.​

Поточна вразливість енергосистем: за оцінками Північноамериканської корпорації електричної надійності (NERC), серйозна геомагнітна буря може залишити без електрики до 130 мільйонів людей у Північній Америці.​

Сценарії від легких до катастрофічних викидів

Легкий сценарій (CME класу 1, G1–G2 геомагнітна буря)

Такі події відбуваються кілька разів на рік. Ефекти обмежені:

• Незначне коливання в ліній електропередач, автоматичні регулятори стабілізують напругу

• Порушення радіозв’язку на коротких хвилях тривають хвилини

• Мобільний зв’язок і інтернет працюють, але можливі короткі перервання

• Шкода мінімальна, вимірюється мільйонами доларів

Середній сценарій (CME класу 2–3, G3–G4 геомагнітна буря)

Спостерігаються один-два рази за 11-річний цикл:

• Локальні відключення електрики тривалістю кілька годин у деяких регіонах

• Супутникові оператори переводять апарати у безпечний режим, деякі втрачають функціональність

• Значні порушення в авіаційній навігації; авіалінії змінюють маршрути для полярних рейсів

• Підземні газопроводи та трубопроводи вразливі до прискореної корозії

• Економічні збитки: $100 млн – $1 млрд

Сильний сценарій (CME класу 4–5, G5 геомагнітна буря, подібна до грудня 2024 року)

Відбуваються приблизно кожні 10–20 років:

• Численні великі трансформатори виходять з ладу одночасно

• Регіональні блекаути тривають 12–36 годин

• 50–70% супутників на низькоземній орбіті втрачають функціональність або гинуть

• Інтернет істотно сповільнюється через повалені лінії оптичного волокна та повалені серверні комплекси

• Авіація змушена скасовувати рейси в полярних регіонах

• Економічні збитки: $10–100 млрд

Екстремальний сценарій (Карінгтонська подія, X10+ спалах, G5 буря)

Найгірший можливий інцидент, яким був спалах 1 вересня 1859 року й який майже повторився в липні 2012:

• Масові руйнування трансформаторів на континентальних масштабах

• Країни втрачають 70–90% електропостачання на 6–18 місяців

• Каскадні відмови критичної інфраструктури: водопостачання, лікарні, школи

• Збій более 90% супутників, включаючи GPS, телекомунікаційні та метеорологічні супутники

• Інтернет у багатьох регіонах неможливий протягом місяців через руйнування підводних кабелів і серверних центрів

• Гуманітарна криза: припинення продовольчих ланцюжків, хаос у системі охорони здоров’я

• Глобальні економічні збитки: $1–2 трильйони, за оцінками Національної академії наук США та аналітиків Space Review​

Наслідки для інформаційно-комунікаційного сектора

Супутникові системи і космічна комунікація

Супутники є надзвичайно вразливими до геомагнітної активності з кількох причин:​

1. Деградація сонячних батарей – високоенергетичні частинки пошкоджують крісталічну структуру фотоелектричних клітин, знижуючи вихідну потужність

2. Накопичення заряду – заряджені частинки накопичуються на непровідних частинах, потім раптово розряджаються як деструктивний імпульс

3. Зміни атмосфери – розширення верхньої атмосфери збільшує аеродинамічне опору на низькоземних орбітах, змушуючи супутники спускатися та згоряти

У травні 2024 року мережа Starlink втратила функціональність через геомагнітну бурю. Компанія Elon Musk, яка залежить від цього сервісу в Україні як критичного комунікаційного каналу під час війни, отримала гіркий урок вразливості. У 2022 році 38 супутників Starlink вирвалися з орбіти й згоріли у тонкій атмосфері через навіть невеликий геомагнітний простій.​

Зміна орбіт супутників також створює потенціал для Кесслерівського синдрому – каскадної реакції зіткнень у космосі, яка може забруднити орбіти небезпечними уламками й унеможливити майбутні космічні місії на десятиліття.​

Перерви в інтернеті та інфраструктура даних

Інтернет побудований на множині перекритих каналів передачі даних – наземних оптичних волокон, підводних міжконтинентальних кабелів, супутникового зв’язку та центрів обробки даних. Кожен із цих елементів вразливий до сонячних явищ:​

• Підводні оптичні кабелі: ГІС в земній корі можуть індукувати напругу в металевих екранах кабелів, проникаючи у волокна і викликаючи їхню деградацію​

• Наземні лінії: однак найбільший ризик полягає в пошкодженні опорних вежок і вузлів маршрутизації

• Центри обробки даних: залежать від точних годинникових сигналів GPS, які розвалюються під час геомагнітної бурі​

За дослідженням 2021 року, опублікованим на конференції з передачі даних, катастрофічна геомагнітна буря масштабу Карінгтон- 1859 могла б зруйнувати достатньо кабелів і серверних комплексів, щоб занурити значну частину світу в "інтернет-апокаліпсис". Щоденна перерва інтернету в США коштує $7 млрд; перерва на тижні чи місяці стала б економічною катастрофою величезних масштабів.​

Наслідки для економіки

Прямі виробничі втрати

Енергетична інфраструктура – це основа всієї сучасної економіки. Коли вона непрацює, світ фактично становиться паралізованим:

За консервативною оцінкою Національної академії наук США, якби Карінгтонська подія повторилася сьогодні, глобальна економіка постраждала б на $1–2 трильйони. Для контексту: це більше, ніж ВВП більшості країн світу. Річний ВВП США становить близько $28 трильйонів; катастрофічна сонячна буря означала б втрату кількох років економічного виробництва.​

Непрямі наслідки та вторинні кризи

За межами прямих втрат інфраструктури виникатимуть каскадні кризи:

1. Гуманітарна криза: без холодильного ланцюга та транспортної логістики продовольство буде падати, святи стимулюватимуть голод у містах. Вода не могла б розповсюджуватися без електрики. Лікарні не могли б функціонувати.

2. Безробіття та соціальне збурення: 6–18 місяців без доступу до своїх грошей (в цифровому вигляді) і побутових послуг прямуватиме до паніки, грабежів і можливих збройних конфліктів на внутрішніх рівнях.

3. Національна безпека: військові системи багатьох країн залежать від GPS, сателітної комунікації та мережевих технологій. Геомагнітна буря паралізуватиме командування й контроль.

4. Глобальний геополітичний дисбаланс: країни, які мають краще резервні енергетичні й комунікаційні системи, отримають стратегічну перевагу.

Спеціальні наслідки для України

На фоні продовжуваної російської агресії, Україна опинилася в унікально вразливій позиції щодо геомагнітних ризиків:​

Стан енергетичної інфраструктури

Російські бойові дії вже вивели з ладу понад 60% генерувальних потужностей України. Велика частина того, що залишилося, зосереджена в центрально-західних регіонах. Якщо до цього додати катастрофічну геомагнітну бурю, енергосистема України не витримала б. Крім того, багато енергосистем України ще налаштовані за радянськими стандартами, які не мають сучасного захисту від ГІС.​

На позитивній стороні: Україна активно впроваджує сонячну енергетику як альтернативне джерело живлення для критичної інфраструктури. У місті Чортків у вересні 2025 року запустили сонячні енергосистеми для живлення водопостачання та очистки стічних вод, що забезпечує 20% потребу в електроенергії та зменшує залежність від централізованої мережі.​

Комунікаційні ризики і Starlink

Starlink став критичною системою комунікацій для Збройних сил України й цивільного населення під час російської агресії. Однак система демонструє вразливість до геомагнітної активності, як показало її поведінка в травні 2024 року. Якби потужна геомагнітна буря сталася під час критичної військової операції, результати були б катастрофічні для оборони України.​

Рекомендації для України

1. Прискорена модернізація енергосистем з встановленням захисту від ГІС на трансформаторах і лініях​

2. Розподілена енергетика – продовження розгортання сонячних і вітрових енергосистем на місцевих рівнях​

3. Резервна комунікаційна інфраструктура – розробка незалежних від супутників радіосистем для військових та цивільних потреб

4. Міжнародна співпраця з США та ЄС щодо обміну інформацією про космічну погоду і спільної підготовки до екстремальних подій​

Прогнози і цикли сонячної активності

Короткотермінові прогнози (2026–2027)

Хоча сонячна активність знижується від піку жовтня 2024,史史торичні дані показують, що найпотужніші спалахи часто відбуваються саме в період спаду максимуму. Деякі дослідники, використовуючи аналіз термінаторів в магнітному полі Сонця, передбачають, що 2026–2027 можуть принести спалахи класу X10 і навіть вище. Ймовірність G5 геомагнітних бур залишається реальною.​

Найпотужніший спалах, зафіксований у 25-му циклі, становив X5.1 у листопаді 2025 року. Для порівняння: у 2003 році, в період спаду 23-го циклу, був спалах класу X40 – це найпотужніший спалах за всю історію спостережень. На цьому етапі можливо все.​

Середньотермінові прогнози (2028–2035): цикл 26 і потенційний мінімум

Сонячні астрономи передбачають, що 26-й цикл (який почнеться близько 2030 року) буде значно слабшим за цикл 25. Деякі моделі припускають, що він може наближатися до так званого Далтонівського мінімуму (1790–1830 рр.), періоду, коли сонячна активність була極 низькою й супроводжувалася невиробкою урожаю, голодом в Європі та аномальною для середніх широт радіаційною активністю.​

Такий слабкий цикл матиме позитивну сторону: менш ризику від екстремальних геомагнітних бур. Однак він матиме й негативні кліматичні наслідки: менше сонячної енергії, впадіння в глобальне охолодження, аномальні погодні умови.

Довгострокові цикли: Глейсбергський цикл

Астрономи передбачають, що нова фаза Глейсбергського циклу може розпочатися найближчимі десятиліттями. Це означає, що цикли 27–30 (приблизно 2050–2100 роки) можуть бути істотно активнішими, ніж цикли останніх 40 років. Іншими словами: цивілізація вступає в період підвищеного геомагнітного ризику на тривалу перспективу.​

Рекомендації та найкращі практики

Для енергетичних систем

1. Встановлення захисних пристроїв – конденсаторів і дроселів для блокування ГІС

2. Моніторинг в реальному часі – розвиток систем реального часу для виявлення ГІС

3. Управління навантаженням – можливість тимчасово знизити навантаження під час виявлення геомагнітної активності​

4. Резервні генератори – автономні генератори для критичної інфраструктури

5. Розподілена архітектура – переважимо меж централізованих систем до розподілених мереж менш вразливих до каскадних відмов​

Для IT і телекомунікаційного сектора

1. Резервність на різних рівнях – множинні наземні й супутникові канали, розоставлені географічно

2. Захист серверних центрів – екранування від електромагнітних полів, резервне живлення

3. GPS-незалежна навігація – інвестування в альтернативні системи позиціонування

4. Аварійні процедури – плани дій на випадок тривалої перерви інтернету

5. Регулярне тестування – симуляції геомагнітних подій для перевірки готовності

Для державних органів

1. Раннє попередження – координація з міжнародними центрами космічної погоди (NOAA, NASA) для отримання максимального часу попередження

2. Національні плани – розробка комплексних планів ліквідації наслідків екстремальних геомагнітних явищ

3. Стратегічні запаси – накопичення критичного обладнання (трансформаторів, кабелів, генераторів)

4. Міжнародна кооперація – співпраця з союзниками на обміну інформацією та спільній підготовці

5. Громадянська освіта – інформування населення про ризики і рекомендації поведінки

Для громадян

1. Інформованість – слідкування за звітами космічної погоди від NOAA та місцевих метеоцентрів

2. Екстрений комплект – запас питної води, неперебійних продуктів, ліків, батарейок, ліхтарика

3. Резервне живлення – портативні батареї або генератори для найвитратніших пристроїв

4. Комунікаційний план – домовленості з сім’єю про місце та час зустрічі у разі ком-комунікаційного колапсу

5. Паперові копії – реквізити карт, важливих адрес і телефонів, оскільки цифрові дані можуть бути недоступні

Висновок

Сонячна активність залишається однією з найменш контрольованих глобальних загроз, перед якою людство не має ні щитів, ні меча. На відміну від воєнних конфліктів, екологічних криз або пандемій, ми не можемо запобігти геомагнітній бурі, лише підготуватися до неї.

Поточний період 25-го сонячного циклу є критичним. За експертними оцінками, існує 12% ймовірність того, що протягом наступної декади Землю вдарить буря масштабу Карінгтон-1859. Розраховуючи на найгіршим сценарієм, це означає потенційні втрати в $1–2 трильйони для світової економіки, порушення критичної інфраструктури на місяці чи роки, і гуманітарну кризу без прецеденту.​

Однак немає причин для розпачу. Інвестування в стійкість енергосистем, розвиток розподіленої енергетики та комунікацій, та координація на глобальному рівні можуть істотно зменшити ризик. Україна, попри вже величезні виклики воєнного часу, показує приклад інновативного підходу через сонячну енергетику та резервні системи.

Найважливіший урок цей: майбутнього не потрібно лякатися, потрібно до нього готуватися. Сонце буде активним, але людство має розум і спроможність адаптуватися.

Посилання

Focus.ua. "Активність Сонця і сильні магнітні бурі: на що чекати 2026 року"​
Global Battlbox. "Як сонячні спалахи впливають на електромережі"​
Nauka.ua. "Новий сонячний цикл може бути одним з найбільш активних"​
TSN.ua. "Сонячна буря може зруйнувати енергетичну інфраструктуру"​
Nashenebo.in.ua. "Цикл активності Сонця стабілізується"​
Volianarodu.org.ua. "Сонячна активність та магнітні бурі"​
Astrosvit.in.ua. "Цикл сонячної активності"​
Wikipedia. "Цикли сонячної активності"​
NOAA SWPC. "Coronal Mass Ejections"​
IBM/NASA. "Surya AI для прогнозування магнітних бур"​
Sciencedirect. "Coronal Mass Ejection"​
Pravda.com.ua. "Чи варто очікувати інтернет-апокаліпсис у 2025"​
NSO. "Coronal Mass Ejections"​
Global Battlbox. "Що станеться, якщо сонячний спалах вдарить по Землі"​
3oko.com.ua. "Сонячна буря може занурити в інтернет-апокаліпсис"​
24tv.ua. "ШІ може передбачати сонячні бурі"​
The Space Review. "The trillion-dollar (solar) storm"​
Wikipedia. "Starlink у російсько-українській війні"​
Dayboro.au. "Solar Cycle 25 Predictions"​
ITU. "Solar storms: Are we ready for another Carrington Event?"​
Scientific American. "The Sun May Be Entering an Era of Stronger 11-Year Cycles"​
Bdebopam.github.io. "Starlink’s performance during the May 2024 solar storm"​
Wikipedia. "Solar cycle 25"​
PBS NewsHour. "The $2 trillion economic risk"​
Semanticscholar. "Brace for Impact: A Review of Mitigation Decisions"​
Academic journal. "The formation of Ukraine’s energy sovereignty"​
Scientific journal. "Implementation of risk assessment for critical infrastructure protection"​
FKD. "Financing green energy for enhancing energy security in Ukraine"​
NEFCO. "Ukraine’s first completed solar-powered critical infrastructure project"​
ACAPS. "Ukraine: energy infrastructure attacks"​
Uainfo.org. "Інженер пояснив наслідки сонячної бурі"​
National Weather Service. "Hello Solar Cycle 25"​