Магнітне поле Землі зазвичай є тихим, невидимим щитом — причина, чому компас вказує на північ, чому космічне випромінювання не досягає землі. Більшість днів воно ледь рухається. Тоді хмара сонячної плазми врізається в нього, і на день-два цей щит дзвенить, як удар дзвону. Це геомагнітна буря.

Ці бурі є основним способом, яким сонячна активність досягає від поверхні Сонця аж до енергомереж, GPS-приймачів і — як повідомляють багато людей — того, як вони сплять і почуваються. У середині максимуму Сонячного циклу 25 вони стали майже щотижневим явищем, саме тому запитання, які люди шукають про них, варіюються від практичних ("чи безпечно виходити на вулицю сьогодні ввечері") до історичних ("наскільки поганим це коли-небудь було насправді"). Обидва заслуговують на пряму відповідь, і обидва висвітлені тут.

Геомагнітна буря — це тимчасове збурення магнітосфери Землі, спричинене ефективним перенесенням енергії від сонячного вітру в космічний простір навколо Землі. На практиці це відбувається, коли вибух сонячної плазми — зазвичай корональний викид маси (КВМ), іноді швидкий потік сонячного вітру з корональної діри — стикається з магнітним полем Землі та стискає його.

Якщо ця вхідна плазма несе магнітне поле, орієнтоване протилежно до поля Землі (спрямоване на південь, а не на північ), воно з'єднується з полем Землі, а не прослизає повз нього. Це з'єднання дозволяє енергії вливатися в магнітосферу, викликаючи електричні струми у верхніх шарах атмосфери та посилюючи кільцевий струм, який оточує планету на екваторі.

Два сонячних явища виконують майже всю роботу. Корональні викиди маси — багатотонні хмари намагніченої плазми, часто після великого сонячного спалаху — займають від одного до трьох днів, щоб подолати 150 мільйонів кілометрів до Землі, що набагато довше, ніж власне випромінювання спалаху, яке досягає Землі приблизно за вісім хвилин і саме по собі не викликає бурі. Друге джерело — це області взаємодії, що обертаються: швидкий сонячний вітер з корональних дір, який наздоганяє повільніший вітер попереду, створюючи турбулентні, стислі області, які можуть викликати помірні бурі за повторюваним графіком приблизно 27 днів, коли та ж корональна діра обертається назад у поле зору.

Іноді подорож КВМ ускладнюється більше, ніж просто один чистий викид. Коли Сонце запускає другий, швидший КВМ невдовзі після першого, повільнішого, швидший викид може наздогнати його в польоті та фізично обігнати — зливаючись в одну, щільнішу структуру з більш заплутаним, менш передбачуваним магнітним полем, яке прогнозисти називають "канібальським" КВМ. Оскільки злита структура несе більше об'єднаної маси та магнітної енергії, ніж кожен викид окремо, канібальські КВМ, як правило, викликають сильніші та складніші для прогнозування бурі, ніж типове одноджерельне явище; канібальський КВМ у червні 2026 року, народжений у сонячній плямі AR4461, спричинив бурю G3 із полярним сяйвом аж до північної Франції, а подібне злиття трьох окремих КВМ з AR3664 сприяло суворим умовам G4-G5 під час супербурі в травні 2024 року.

Сила бурі відстежується за допомогою планетарного індексу Kp, числа від 0 до 9, що формується з показань магнітометрів на станціях по всьому світу, оновлюється кожні три години. NOAA переводить його в загальнодоступну G-шкалу:

Значення Kp G-шкала Опис

Частота кожного рівня сильно залежить від того, де знаходиться сонячний цикл. Бурі G1 поширені під час активного циклу — з'являються від щотижня до кількох разів на місяць. Події G3 трапляються кілька разів на рік. Бурі G4 є дійсно незвичними: NOAA нарахувала лише три за перші чотири роки Сонячного циклу 25, причому остання до того трапилася в березні 2024 року. Бурі G5 ще рідкісніші — до події "Геннон" у травні 2024 року останньою зареєстрованою була "Хелловінська буря" у жовтні 2003 року, тобто між подіями рівня G5 минуло більше двох десятиліть.

Бурі розгортаються в три фази, і разом вони відповідають на практичне питання про те, скільки насправді триває дана буря. Раптовий початок позначає момент, коли фронт ударної хвилі КВМ досягає магнітного поля Землі, часто видимий як різкий стрибок у показаннях магнітометра протягом хвилин. Потім слідує головна фаза, коли кільцевий струм посилюється, а індекс Kp зростає — зазвичай триває від кількох годин до доби. Потім фаза відновлення поступово повертає кільцевий струм до норми і стабілізує умови, зазвичай триваючи від одного до кількох днів. Загалом, одна подія бурі від початку до кінця найчастіше завершується протягом одного-трьох днів, хоча її видимі ефекти — зокрема полярне сяйво — зазвичай зосереджені у вужчому проміжку навколо головної фази та ранньої частини відновлення, часто однієї або двох ночей.

Коли буря починається, її підтверджені ефекти поділяються на кілька категорій. Швидкі зміни магнітного поля індукують струми в довгих лініях електропередачі, що може вимкнути захисні реле та в екстремальних випадках пошкодити трансформатори. Підвищене атмосферне гальмування може збити низькоорбітальні супутники з курсу, тоді як іоносферні збурення спотворюють синхронізацію сигналів GPS. Високочастотне радіо може згасати або повністю зникати на високих широтах під час сильних бур. І найбільш помітний ефект — полярне сяйво — з'являється, коли заряджені частинки рухаються вздовж магнітних силових ліній та збуджують атмосферні гази, утворюючи сяючі завіси зеленого, червоного та фіолетового кольорів, видимі далеко за межами полярних регіонів під час сильних подій; буря в травні 2024 року поширила полярне сяйво аж до Пуерто-Рико та північної Мексики.

Для звичайних людей на вулиці це не становить прямої фізичної небезпеки. На відміну від сонячної радіаційної бурі — окремого, набагато рідкіснішого типу події з енергійними частинками, яка в першу чергу турбує астронавтів та екіпажі високоширотних полярних рейсів — звичайна геомагнітна буря не несе радіаційного опромінення на рівні землі; атмосфера та магнітне поле Землі продовжують виконувати свою звичайну роботу незалежно від того, наскільки активною є буря. Не існує встановленого органу чуття людини для безпосереднього виявлення магнітних полів, як вважається у перелітних птахів, тому ніхто не відчуває геомагнітну бурю так, як вони відчувають вітер або дощ — будь-які відчуття, про які повідомляють люди, не є прямим фізичним "відчуттям" самого магнітного збурення, а скоріше супутніми симптомами, про які йтиметься далі.

Багато людей повідомляють про порушення сну, головні болі, втому або зміни настрою під час активних геомагнітних періодів, і дослідження механізму все ще тривають — але кореляція послідовно повідомляється достатньо часто, щоб відстеження щоденного Kp разом із тим, як ви почуваєтеся, було розумним, нетрудомістким способом пошуку закономірності у вашому власному випадку. Чутливість розподілена нерівномірно: вона, як правило, зосереджена у людей, які вже мають серцево-судинні захворювання, мігрень або інші хронічні моделі чутливості, повторюючи ту саму модель індивідуального порогу, яка спостерігається при чутливості до барометричного тиску в іншому місці цієї вікі, а не відображаючи щось містичне або універсальне в цьому досвіді. Це окрема, більш обґрунтована відповідь на "чи я це вигадую", ніж просто відкинути це або вважати даністю для всіх.

Для справжнього історичного масштабу, подія Каррінгтона 1859 року залишається найбільшою геомагнітною бурею, коли-небудь зареєстрованою — реконструйованою за непрямими даними та історичними показаннями магнітометрів у діапазоні приблизно від -900 до -1,750 нТл за індексом Dst, залежно від методу оцінки, що більш ніж удвічі інтенсивніше за все, що вимірювалося з того часу. Спеціальна стаття цієї вікі про подію Каррінгтона повністю охоплює цю історію, включаючи чесну невизначеність щодо того, як повторилося б це з сьогоднішньою інфраструктурою.

В епоху прямих безперервних вимірювань Dst (які розпочалися в 1957 році), рекордсменом є буря в березні 1989 року, яка досягла -589 нТл і вивела з ладу електромережу Hydro-Québec приблизно на дев'ять годин, залишивши 6 мільйонів людей без електроенергії. "Хелловінські бурі" в жовтні–листопаді 2003 року досягли -422 нТл і спричинили найостаннішу подію рівня G5 до 2024 року, коли полярне сяйво було видиме аж до Каліфорнії та Середземномор'я. З 7 по 11 травня 2024 року активна область AR3664 породила вісім спалахів X-класу та швидку послідовність КВМ — деякі з яких злилися в дорозі — що призвело до бурі G5, найсильнішої з 2003 року, з індексом Kp, який двічі досягав 9, і полярним сяйвом, видимим на більшій частині США, південної Європи та частинах Південної Америки та південної Африки. Жодна з них, примітно, не викликала нічого, що наближалося б до суспільного колапсу; практичний вплив навіть при інтенсивності G5 завжди вимірювався тимчасовими відключеннями та пошкодженням обладнання, а не тривалою катастрофою.

Сонячний цикл 25 вступив у фазу максимуму наприкінці 2024 року, і ця фаза, на відміну від одного пікового дня, може тривати рік або більше, іноді з двома окремими піками, оскільки півкулі Сонця досягають максимуму в різний час. Більше активних областей на Сонці означає більше КВМ, запущених у бік Землі, і 2026 рік продовжує виробляти бурі, включаючи іноді канібальські КВМ, темпом значно вищим, ніж у спокійніші роки на початку циклу.