Солнечные бури: прогноз, влияние на человека. Буря на солнце
Солнечная буря ударит по Земле на этой неделе. Вот чего ждать вам
Солнечная буря ударит по Земле на этой неделе. Вот чего ждать вам
От DA
10.04.2018 13:05Страшная штука.
Геомагнитная буря — нарушение магнитного поля Земли, вызванное переменой солнечного ветра, — обрушится на Землю на этой неделе, сообщает Fox News.
Национальная администрация по океану и атмосфере США издала предупреждение о геомагнитной буре класса G1 на вторник и среду.
На данный момент оценочный класс бури - G1 - значит не очень мощный выброс, но все может измениться.
Рост возмущений магнитного поля астрономы связывают с появлением крупной корональной дыры прямо по центру видимого солнечного диска, то есть непосредственно на линии, соединяющей Солнце и Землю.
Под корональной дырой понимается более тёмная область короны, имеющая пониженную светимость по сравнению с окружающими областями. Такие участки хорошо видны на изображениях Солнца, поступающих из космоса.
Пониженная яркость корональных дыр связана с массовым уходом плазмы из этих областей короны в межпланетное пространство. Выброшенная плазма имеет повышенные скорости и образует высокоскоростной поток, способный при контакте с планетой вызывать заметные возмущения её магнитного поля вплоть до магнитных бурь.
Что это такое?
Каждую секунду Солнце выбрасывает в окружающую его среду огромные объёмы солнечной энергии, представляющие собой протоны, электроны, плазму и различные излучения. Такие солнечные вихри обладают мощной силой и иногда могут оказывать влияние на Землю.
Однако магнитное поле нашей планеты оберегает нас от отрицательного влияния солнечных вспышек и нейтрализует удары солнечных всплесков.
Но некоторые вспышки на Солнце настолько сильны и опасны для Земли, что под их влиянием определённый участок магнитного поля нашей планеты деформируется и содрогается. Именно такие явления и называют магнитными бурями.
Не все жители Земли одинаково чувствительны к таким проявлениям работы Солнца. В основном в группу риска входят те, кто страдает заболеваниями сердечно-сосудистой и нервной системы. Особенно остро магнитные бури влияют на здоровье пожилых людей, малышей, беременных женщин и людей с неустойчивым психоэмоциональным фоном.
Во время магнитных бурь в организме человека кровь начинает сгущаться, что приводит к проблемам в работе кровеносной и нервной систем.
Пережидать магнитные бури дома не имеет смысла, но есть места, где эти явления проявляются с большей силой.
Чем опасны магнитные бури?
Известно, что появление магнитной бури стремительно ухудшает выработку мелатонина, в то время как в коре надпочечников стимулируется огромное количество кортизола, отвечающего за стресс. Такое явление провоцирует общую слабость организма, а также беспокойство, тахикардию, сужение артериальных сосудов и повышение давление.
Если магнитная буря длится долго, это может привести к сбою биоритмов, которое провоцирует неврозы, а также нарушение гормонального фона.
Примечательно и то, что даже небольшие бури могут быть весомым поводом для серьёзного недомогания. Врачи отметили, что именно в период магнитных бурь наблюдается повышенная смертность вследствие инсультов и инфарктов, а также учащаются вызовы скорой помощи вследствие гипертонических кризов и патологических нарушений в сердце.
Как от них защититься?
В периоды геомагнитной активности желательно придерживаться следующих рекомендаций:
- исключить потребление алкогольных напитков;
- физически не перенапрягаться;
- магнитные бури способствуют увеличению уровня холестерина в крови, поэтому в такие неблагоприятные для здоровья дни не нужно злоупотреблять калорийными блюдами и десертами, а лучше отдать предпочтение кашам, свежим овощам, фруктам, отварной рыбе и ржаному хлебу;
- те, кто имеет предрасположенность к заболеваниям сердца, должны иметь под рукой привычные для них лекарства;
- для снижения влияния магнитных бурь полезно применять компрессы из эвкалиптового масла;
- утром не нужно резко вставать с постели. Особенно эта рекомендация касается тех, кто принимает лекарства от пониженного артериального давления. Быстрый подъем с постели может спровоцировать внезапный обморок или сильное головокружение.
Пользуясь этими простыми рекомендациями, вы сможете уменьшить влияние магнитных бурь на своё здоровье и самочувствие, а также заранее подготовиться к предстоящим вспышкам на Солнце.
Будьте бдительны — и вы не пострадаете!
www.navolne.life
Магнитные бури сегодня онлайн прогноз в Москве и СПб
Магнитные бури сегодня и геомагнитная обстановка: последние три дня
Прогноз и мониторинг магнитных бурь на месяц
Уровень геомагнитных бурь
На графике ниже представлен индекс геомагнитной возмущенности. Этот индекс определяет уровень магнитных бурь.
Чем он больше тем возмущения сильнее. График обновляется автоматически раз в 15 минут. Время указанно Московское
Состояние магнитного поля в зависимости от Кp индекса
Kp < 2 — спокойное;Kp = 2, 3 — слабовозмущенное;Kp = 4 — возмущенное;Kp = 5, 6 — магнитная буря;Kp = 7, 8 — сильная магнитная буря;Kp = 9 — очень сильный геомагнитный шторм.
Магнитная буря это возмущение магнитного поля нашей планеты. Это природное явление обычно продолжаются от нескольких часов до суток и более.
Карта зависимости широт видимости сияний от Kp индекса
Где сейчас видно полярное сияние?
Посмотреть на полярное сияние онлайн можно тут.
На изображении ниже, вы можете наблюдать выброс потоков радиации нашим Солнцем при вспышках. Своеобразный прогноз магнитных бурь. Земля обозначена желтой точкой, а время и дата указана в левом верхнем углу.
Состояние Солнечной атмосферы
Ниже предоставлена краткая информация по состоянию Солнечной атмосферы, магнитосферы Земли, а также прогноз магнитной активности на три дня для Москвы и Санкт-Петербурга.
Поверхность Солнца снятая в период с 14 по 30 октября 2014 года. На видео показана группа солнечных пятен AR 2192, крупнейших за последние два солнечных цикла (22 года).
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 37089
spacegid.com
Солнечные бури: прогноз, влияние на человека
Как часто мы слышим от родных и знакомых, что у них болит голова из-за магнитных бурь. Конечно, не исключено, что они преувеличивают, и причины ухудшения их самочувствия кроются в чем-то другом. Но многие абсолютно правы: человек постоянно находится под влиянием активности Солнца, которая может воздействовать на состояние здоровья. Именно о том, почему это происходит, мы попытаемся рассказать.
Вспышки на Солнце
Солнце можно сравнить с огромным термоядерным котлом. Здесь происходят процессы невероятной мощности и периодически случаются взрывы, усиливающие активность солнечного излучения. Взрывы называют солнечными вспышками, а дальнейшее развитие процесса – "солнечные бури".
Долгое время ученые считали, что Солнце излучает только видимый и невидимый свет. Но затем было установлено, что в излучении присутствуют частицы, несущие электрические заряды. Такие частицы все время испаряются из атмосферы Солнца, являясь как бы продолжением солнечной короны. В моменты усиления активности усиливается и волновое солнечное излучение. В эти моменты из солнечной атмосферы происходит выброс в межпланетное пространство мощных электронных и протонных потоков, а также ядер гелия. Потоки обладают огромной энергией и скоростью. Они заполняют все пространство Солнечной системы и называются солнечным ветром. Иногда люди заменяют общепризнанное название «солнечный ветер» на более звучное – «солнечные бури». Получается, что вспышки на далеком Солнце оказывают влияние на любую точку нашей планетной системы, в том числе и на Землю.
Геомагнитный ответ
Магнитное поле Земли защищает планету от потоков солнечного ветра. Но солнечные бури давят на магнитосферу, в результате чего она сжимается. Это значительно увеличивает напряженность магнитного поля, что ведет к изменению его свойств. Ответной реакцией Земли на повышение активности Солнца, то есть вспышку, становятся геомагнитные бури. Эти процессы рассматривают в рамках изучения физики взаимодействий Земли и Солнца. Ученые даже ввели специальный термин «космическая погода». А мощность бурь описывают индексами Dst и Kp. Под наибольшим влиянием возмущения магнитных полей находятся средние и низкие широты Земли. Ближе к экватору воздействие геомагнитных бурь становится меньше.
Какой промежуток времени от вспышки до геомагнитной бури?
Солнечные бури, состоящие из потоков высокоскоростных частиц, до орбиты Земли доходят за 12-24 часа. Продолжаться магнитные колебания могут от нескольких часов до нескольких дней. Весь процесс принято называть мировой магнитной бурей. Условно геомагнитное возмущение делят на несколько фаз:
- Начальная фаза. Период наибольшего влияния на человека, когда давление магнитного поля усиливается. Протяженность фазы - примерно 4-6 часов, затем поле возвращается в нормальное состояние.
- Главная фаза. После окончания начальной фазы геомагнитные бури входят в период понижения магнитного поля планеты. Длительность фазы - от 10 до 15 часов (иногда более).
- Восстановительная фаза. В этот период магнитная оболочка восстанавливает естественную величину. Может длиться несколько часов.
Можно ли сделать прогноз
Ученые давно поняли, что, изучая солнечные бури, прогноз сделать не очень сложно. Наблюдение за Солнцем сегодня доступно не только с наземных обсерваторий, но и с внеземных площадок. Это могут быть, например, астрономические спутники. Таким образом, наблюдение за вспышками на Солнце и выбросами коронарной массы стали значительно точнее. При этом многие ученые считают, что солнечные вспышки и коронарные выбросы – процессы разные. И, прогнозируя неблагоприятные дни для магнитного поля Земли, нужно ориентироваться именно на коронарные выбросы.
Влияние на человека
Насильственное колебание геомагнитного поля Земли оказывает неблагоприятное влияние на самочувствие человека. И бьет оно по самым уязвимым точкам. Одним из первых обратил внимание на взаимосвязь солнечной активности и обострения (возникновения) заболеваний советский ученый-биофизик Л. А. Чижевский. Именно он положил начало изучению влияния магнитных бурь на физическое и психоэмоциональное состояние человека.
Сейчас установлено, что в неблагоприятные дни в первую очередь страдают сердце и сосуды. Появляется аритмия и тахикардия. Часто происходят скачки артериального давления, усиливаются проявления ВСД. У многих обостряются хронические процессы. Учащаются мигрени и депрессивные состояния. Самое неприятное - то, что спрятаться и обезопасить себя в этот период невозможно. Процессы, которые вызывает солнечная активность (магнитные бури), затрагивают все уголки Земли, хоть и воздействуют с разной степенью интенсивности: у полюсов - максимально, на экваторе – минимально. Но доказано, что есть точки, в которых находиться в период магнитных бурь особенно опасно.
Опасные места
Самое сильное воздействие на самочувствие человека во время геомагнитных возмущений ощущается в следующих случаях:
- Если человек совершает авиаперелет. На высоте защита воздушного слоя слабее. Кроме того, из-за сложностей с концентрацией и рассеивания внимания в этот период чаще происходят авиакатастрофы.
- Космическая погода сильнее сказывается на самочувствии жителей северных регионов, особенно в населенных пунктах за 60-й параллелью.
- Усиливают негативное влияние магнитных возмущений низкочастотные магнитные поля тоннелей и подземных станций метро.
Почитав прогнозы космической погоды, человек может спланировать свой график так, чтобы не оказываться в опасных местах в неблагоприятные периоды.
Помоги себе сам
Люди довольно быстро осознают свою уязвимость в период солнечной активности. Чтобы минимизировать последствия, стоит научиться соблюдать несколько правил:
- Не ослабляйте организм алкоголем и никотином в дни солнечных бурь.
- Избегайте усиленных физических нагрузок.
- Держите под рукой запас необходимых лекарственных препаратов. Особенно это важно для сердечников и гипертоников.
- Старайтесь не переедать, употребляйте в периоды магнитных бурь больше рыбы, овощей и каш.
- Употребляйте настои успокоительных растений, если склонны к тревожности и бессоннице. Принимайте успокаивающие ванны с травами и эфирными маслами.
Если этих мер оказывается недостаточно, то обращайтесь за рекомендациями к лечащему врачу.
Под воздействием только человек?
Увы, но на изменения геомагнитного поля во время солнечных бурь реагирует не только человек, но и электроприборы, и вычислительная техника. В эти моменты ухудшается телефонная связь, могут отключиться навигационные системы, выходят из строя мобильные телефоны, планшеты и компьютеры, происходят сбои в работе трансформаторов. Кроме того, наблюдаются сбои в работе космических спутников. Поскольку все эти события могут повлиять на качество жизни человека, а в некоторых случаях даже подвергнуть его смертельной опасности, то прогнозирование и изучение солнечной активности становится особо актуальным.
Сильнейшая солнечная буря
В 1859 году на Солнце произошла супервспышка, вызвавшая сильнейшую солнечную бурю. Наблюдением и описанием этого явления занимался астроном Р. Кэррингтон. Тогда под влиянием солнечной бури вышли из строя большие участки телеграфных сетей. Впоследствии был проведен ряд исследований и доказано, что в результате «события Кэррингтона» (так назвали эту геомагнитную бурю) был поврежден озоновый слой вокруг Земли.
Что ожидает нас в ближайшее время
Самым близким можно считать прогноз космической погоды на декабрь 2016 года. Первая солнечная буря в декабре начнется 3-го числа. Она будет средней силы и сможет повлиять на эмоциональное состояние или вызвать бессонницу.
А вот 8.12 Земля испытает воздействие сильной магнитной бури. Это опасный период для гипертоников и сердечников. Кроме того, стоит отложить перелеты.
Конец декабря тоже принесет колебания магнитного поля. Процесс будет продолжаться с 26-го по 29-е число. Эта солнечная буря будет средней, однако, учитывая близость новогодних праздников, она может негативно повлиять на уставших и подвыпивших людей.
fb.ru
Вспышки на Солнце и магнитные бури
Солнечные вспышки
Солнечная вспышка – взрывной процесс выделения энергии (кинетической, световой и тепловой) в верхних слоях Солнца.
Вспышки охватывают все слои солнечной атмосферы: фотосферу, хромосферу и корону. Сразу отметим, что солнечные вспышки и корональные выбросы массы являются различными и независимыми проявлениями солнечной активности.
Солнечные вспышки, как правило, происходят в местах взаимодействия солнечных пятен противоположной магнитной полярности, а точнее вблизи нейтральной линии магнитного поля, разделяющей области северной и южной полярности. Энерговыделение мощной солнечной вспышки может достигать 6×1025 Дж, что составляет 160 миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте или приблизительный объем мирового потребления электроэнергии за 1 миллион лет.
Анимация, показывающая две солнечные вспышки (X2.2, X9.3), произошедшие 6 сентября 2017 года. Credit: SDO Вспышки – это самые большие взрывные события Солнечной системы. Они видны яркими областями на Солнце и могут длиться от нескольких минут до нескольких часов. Фотоны от вспышки достигают Земли примерно за 8,5 минут после ее начала; далее в течение нескольких десятков минут доходят мощные потоки заряженных частиц, а облака плазмы достигают нашей планеты только через двое-трое суток.
Интенсивность вспышек на Солнце
Энергию вспышки определяют в видимом диапазоне электромагнитных волн по произведению площади свечения в линии излучения водорода, характеризующей нагрев нижней хромосферы, на яркость этого свечения, связанную с мощностью источника.
Также используют классификацию, основанную на непрерывных однородных измерениях амплитуды теплового рентгеновского всплеска в диапазоне энергий 0,5—10 кэВ (с длиной волны 0,5—8 ангстрем), проводимых некоторыми искусственными спутниками Земли.
Согласно классификации, которая была предложена в 1970 году Д.Бейкером, солнечной вспышке присваивается балл — обозначение из латинской буквы и индекса за ней. Буквой может быть A, B, C, M или X в зависимости от величины пика интенсивности рентгеновского излучения.
Вспышки на Солнце онлайн
| Обозначение | Интенсивность в пике (Вт/м2) |
| A | меньше 10-7 |
| B | от 10-7 до 10-6 |
| C (слабые вспышки) | от 10-6 до 10-5 |
| М (средние вспышки) | от 10-5 до 10-4 |
| X (сильные вспышки) | больше 10-4 |
Выбор для классификации вспышек рент
in-space.ru
Геомагнитная буря - это... Влияние магнитных бурь на людей. Солнечные вспышки 1859 года
Геомагнитная буря – это внезапно возникшее возмущение геомагнитного поля Земли, которое может продолжаться от нескольких часов до нескольких дней. Возникает она в результате взаимодействия солнечных ветряных потоков и магнитосферы планеты. Магнитная буря (геомагнитная) является важнейшей составляющей физики взаимодействия Земли и Солнца и называется "космической погодой". Для описания бури и ее мощности используют индексы Dst и Kp. Чаще всего подобные возмущения полей наблюдаются в средних и низких широтах Земли.
Зарождение бури
Солнце – это огромный чан, наполненный бурлящими атомами. Чем дальше светило от нашей планеты, тем сильнее оно способно оказывать влияние на нее мощью своего ветра. Если скорость потока примерно 300 км/с, то на Земле все в порядке, наблюдается геомагнитный штиль.
Периодически на Солнце возникают пятна, именуемые вспышками. Их магнитное поле намного сильнее земляного. Их мощь можно сравнить с одновременным извержением 10 млн вулканов или с сильнейшим взрывом 200-250 водородных бомб. В результате подобных вспышек в космос выбрасывается большое количество протонов и электронов. Земля, являясь сильным магнитом, притягивает их к себе, нарушает собственное поле, и оно начинает изменять свои свойства. Отсюда следует вывод, что геомагнитная буря – это резкие изменения магнитного постоянства нашей планеты в результаты высокой активности Солнца.
Связь между человеком и бурей
Доказано, что на общее самочувствие человека влияет целый ряд внешних природных факторов. Одно из первых мест среди них занимает геомагнитная буря. Влияние на человека она оказывает сильное, в первую очередь затрагивая сердечно-сосудистую систему. Замечено, что в такие дни люди быстрее устают, наблюдается неправильная работа сердца: аритмия, тахикардия. Согласно статистическим данным по случаям инфаркта миокарда по Московской области, за последние 3 года 13% случаев приходилось именно на периоды геомагнитной нестабильности. После проведенного исследования ученые предложили снабдить бригады "скорой помощи" приборами, показывающими изменение магнитного поля Земли.
Помимо этого, доказано, что во время геомагнитных бурь увеличивается количество автокатастроф, а также число самоубийств возрастает в 4-5 раз по сравнению с благоприятными днями. Около 60% всего населения мира восприимчивы не только к изменениям магнитного поля, но и к самим вспышкам на Солнце. Скрыться от неблагоприятного воздействия невозможно, но есть места, в которых на человека оказывается самое сильное воздействие:
- В самолете. На высоте 10 000 м человек не защищен воздушным слоем, как на Земле. Авиакатастрофы случаются чаще в неспокойные дни.
- На Севере. Жители городов, расположенных севернее 60-й параллели, чаще остальных подвергаются космической непогоде.
- В подземных туннелях и метро. Здесь наблюдаются низкочастотные электромагнитные поля, которые намного опаснее, чем природные вспышки и бури. Наибольшая их концентрация зафиксирована в кабине машиниста, у края платформы и в вагонах. Вот почему практически у всех водителей подземного транспорта диагностирована ишемическая болезнь сердца, а у пассажиров часты случаи сердечных приступов.
Воздействие на приборы и вычислительную технику
Геомагнитная буря – это враг не только для здоровья человека, но и для различных сфер его деятельности. Нарушается связь, отключаются навигационные системы самолетов, морских и космических кораблей, появляются свободные заряды на поверхности трансформаторов и трубопроводов. Также может произойти сбой в энергетических системах. Поэтому очень важно заранее прогнозировать дни нестабильности геомагнитного поля.
Как помочь себе в период вспышек и изменений магнитного поля?
Привести в тонус всю сосудистую систему, сердце, взбодрить тело и дух поможет 20-минутный контрастный душ. Врачи рекомендуют в эти дни придерживаться правильного питания: кушать овощи, рыбу, бобовые, пить больше жидкости в виде минеральной воды с лимоном. Не подвергать себя повышенным физическим нагрузкам. Категорически запрещается курить и употреблять алкогольную продукцию. Следует стараться не нервничать, избегать конфликтных ситуаций. Людям, страдающим пониженным или повышенным давлением, всегда держать при себе необходимые лекарства.
Событие Кэррингтона
Геомагнитная буря 1859 года получила такое название в честь британского астронома Ричарда Кэррингтона. Накануне он наблюдал за вспышками на Солнце. Кэррингтон зафиксировал одну наиболее сильную и сделал вывод, что скоро на Земле будет геомагнитная буря. 
Это действительно оказался мощнейший солнечный шторм, накрывший почти все страны. В начале сентября северное сияние наблюдали по всему миру, даже над Карибским морем. Очень пострадали от магнитного урагана работники телеграфа. Америка и Европа лишились телеграфного сообщения. Некоторые приборы продолжали работать, несмотря на то что их обесточили.
Лицо современного апокалипсиса
Если бы такой форс-мажор случился в наши дни, то это можно было бы смело назвать концом света. Человечество бы осталось без телевидения, всех способов связи: телефона, интернета. Единственное, что продолжило бы свою работу, так это секретные военные разработки, которые защищены от воздействия радиации.
На Земле практически постоянно происходит умеренная геомагнитная буря. На южном и северном полюсах наблюдаются регулярные северные сияния, которые видно даже астронавтам. Умеренные колебания не вызывают резкого ухудшения здоровья у людей. К подобным изменениям магнитного поля земли человечество уже привыкло.
fb.ru
Мощная вспышка на Солнце ЗАВТРА дойдет до Земли! Вот что будет со всеми нами
Мощная вспышка на Солнце ЗАВТРА дойдет до Земли! Вот что будет со всеми нами
От DA
13.03.2018 20:05Плохо будут работать даже электроприборы.
К Земле движется мощная солнечная буря, которая, скорее всего, разразится завтра, сообщает Daily Mail.
Эта буря может вывести из строя спутники, нарушить электроснабжение и вызвать потрясающие северные сияния.
Она возникла на прошлой неделе из-за огромного взрыва в солнечной атмосфере — так называемой солнечной вспышки.
Теперь заряженные частицы вспышки направляются к нашей планете.
Прибытие солнечной бури совпало с образованием «трещин равноденствия» в магнитном поле Земли, которые возникают во время равноденствия 20 марта и 23 сентября каждого года.
Трещины ослабляют защитное поле, оберегающее нашу планету от заряженных частиц, ставя под угрозу авиаперелёты и системы GPS.
Особо крупные вспышки могут вызывать помехи в электросетях.
Максимальных негативных последствий для самочувствия людей буря достигнет 18 марта.
В эти дни метеозависмые люди могут ощущать сильные головные боли. Для благополучного проживания этого периода медики рекомендуют принимать аспирин, который способствует разжижению крови.
Люди, страдающие бессонницей и чрезмерной тревожностью, могут принять успокоительное средство.
Особенно осторожными в эти дни должны быть люди, страдающие аритмией, ишемической болезнью сердца, а также перенёсшие инфаркт и инсульт. Эта группа людей должна тщательно придерживаться предписаний врача и всегда иметь при себе необходимые лекарственные препараты. Облегчат симптомы, связанные с бурями, здоровый сон и прогулки на свежем воздухе.
Что такое «солнечный шторм» и опасен ли он?
Солнечные бури или солнечные штормы можно разделить на четыре основных типа, каждый из которых имеет своё воздействие на Землю:
Солнечные вспышки: Большой взрыв в атмосфере Солнца. Эти вспышки состоят из фотонов. Они воздействуют на Землю только тогда, когда возникают на стороне звезды, обращённой к Земле.
Корональные выбросы массы: Большие облака плазмы и магнитных полей, которые извергаются из Солнца. Эти облака воздействуют на Землю только тогда, когда нацелены конкретно в её сторону.
Высокоскоростные потоки солнечного ветра: Они исходят из корональных дыр на Солнце, которые могут образоваться где угодно, и когда они ближе к солнечному экватору, ветер воздействует на Землю.
Солнечные энергетические частицы: Заряженные высокоэнергетические частицы , которые высвобождаются при выбросе корональной массы и солнечных вспышек. Только заряженные частицы, которые следуют за линиями магнитного поля, пересекающего Землю, окажут на неё влияние.
Хотя это всё звучит тревожно, астронавты не подвергаются непосредственной опасности из-за относительно низкой орбиты пилотируемых миссий.
А вы ощущаете магнитные бури?
www.navolne.life
Бури на Солнце ? бури на Земле — Naked Science
Маундер и его минимум
10 января 1709 г. один из пионеров метеорологии Уильям Дерем отметил историческое событие: выйдя во двор своего дома под Лондоном и взглянув на термометр, он понял, что такой холодной ночи ему наблюдать еще не доводилось ? ртутный столбик опустился до несусветных -12 °C. Вообще, все предыдущие недели зима стояла для Англии, да и для всей Европы, необычно морозная. Озера, реки и даже большие пространства моря покрылись льдом, почва промерзла на метровую глубину. Это были самые холодные месяцы за все предыдущие 500 лет ? и одни из самых холодных за весь период Малого ледникового периода XIV-XIX вв.
После сравнительно теплых X-XIII вв. Земля пережила несколько самых холодных столетий за последние тысячи лет. Однозначно назвать причины его наступления пока невозможно: это может быть вулканическая активность и/или изменения циркуляции океанских течений, распространение лесов из-за сильного снижения численности населения после чумной эпидемии и/или другие факторы. Но почти наверняка огромную роль в этом климатическом отклонении сыграло Солнце: долгое время оно оставалось аномально спокойным. Многие десятилетия на нем ? как подсчитал английский астроном Эдвард Маундер ? наблюдалось в тысячи раз меньше пятен, чем обычно.
Минимум Маундера в 400-летней истории наблюдения солнечных пятен
©Global Warming Art project / Robert A. Rohde
Действительно, сегодня нам известно, что не только Минимум Маундера, но и вообще наступление периодов минимальной солнечной активности коррелирует с похолоданием на Земле, хотя почему это происходит, опять же, не слишком понятно. При этом максимумы активности Солнца на земной климат практически не влияют (если, конечно, не считать впечатляюще ярких полярных сияний). Впрочем, солнечные максимумы еще способны «показать зубы»: современные спутниковые и электронные технологии делают нас гораздо уязвимее перед их воздействием, нежели наших предков.
Что случилось на Солнце
Первой ? и самой очевидной ? формой солнечной активности, о которой узнали астрономы, стали солнечные пятна. Регулярные наблюдения за ними начались в начале XVII в. Только в ХХ в. стало ясно, что темные пятна проступают на звезде из-за разницы в скорости вращения слоев ее раскаленной заряженной плазмы. Дуги силовых линий магнитного поля Солнца поднимаются высоко над внешним слоем его фотосферы, затрудняя естественную конвекцию плазмы и снижая количество энергии, которое поднимается из недр к поверхности. Тут и проступает пятно ? участок более темной и холодной плазмы.
Изгибаясь все сильнее и сильнее, линии магнитного поля все усиливают этот эффект, пока ?примерно 11 лет спустя ? не достигают критической точки. Магнитное поле Солнца меняет ориентацию и временно «успокаивается»: начинается новый цикл активности.
В некоторых случаях магнитные петли так перекручиваются, что их положительные и отрицательные концы соединяются, вызывая взрыв солнечной вспышки, которую могут выбрасывать в космос миллиарды тонн плазмы, движущейся на скорости в миллионы километров в час. В периоды минимальной активности Солнца такие корональные выбросы массы (Сoronal Мass Еjection, CME) происходят не чаще раза в неделю, а во время максимумов могут случаться и несколько раз в день. В зависимости от их энергии, СМЕ ранжируются по силе: выбросы А, В, С, М и Х-класса.
По большей части, корональные выбросы устремляются в пустое пространство, но некоторые из них вылетают прямиком по направлению к Земле. СМЕ С-класса совершенно неопасны, М-класс может вызвать определенные неудобства для работающих на орбите космонавтов и спутников, а вот Х-класс способен создать серьезные «помехи» в масштабах всего глобального магнитного поля планеты.
Вспомним, что выброшенная плазма несет электромагнитный заряд. Положительно заряженные частицы вылетают, по большей части, из положительного участка петли магнитного поля Солнца, а отрицательные ? с противоположной ее стороны. Поэтому воздействие СМЕ на Землю во многом определяется ориентацией, в которой «сгусток» заряженной плазмы столкнется с ее геомагнитным полем. Одинаковые заряды отталкиваются, противоположные ? притягиваются, и если сгусток ориентирован так же, как магнитное поле Земли, то плазма будет отброшена. А если в противоположную сторону ? наоборот, устремится в атмосферу через полюса планеты, вызывая геомагнитную бурю. Впрочем, вернемся от физики к истории.
Кэррингтон и его вспышки
В конце лета 1859 г., когда Солнце было в максимуме, большое внимание астрономов привлекало особенно плотное скопление пятен. 28 августа вечернее небо украсили ярчайшие полярные сияния, видимые куда дальше от полюсов, чем обычно. Телеграфисты отметили странные неполадки в работе связи. Телеграфные аппараты искрили, а на некоторых станциях даже случились пожары. Но ни астрономы, не тем более телеграфисты, конечно, в то время еще никак не могли связать происходящее с корональным выбросом массы ? СМЕ. Вызванный мощной вспышкой на Солнце, он привел к сильной геомагнитной буре на Земле ? и, по закону электромагнитной индукции, колебание внешнего магнитного поля породило электрический ток в контурах аппаратов телеграфной связи.
30 августа ту же группу пятен стал наблюдать британский астроном Ричард Кэррингтон, который заметил над ними два обширных участка исключительно яркого и белого света. А буря на Земле лишь усилилась: полярные сияния можно было видеть далеко у экватора ? на Кубе и Гавайях. По некоторым сообщениям, они были настолько яркими, что в районе американских Скалистых гор птицы начинали чирикать, а местные жители проснулись и принялись готовить завтрак, сочтя, что пришло утро.
Два пятна на Солнце, появившиеся 19-20 февраля 2013 года
©NASA/SDO/AIA/HMI/Goddard Space Flight Center
Работники American Telegraph Company обнаружили, что их оборудование само собой, «взбаламученное» случайным наведенным электричеством, рассылает бессмысленные сообщения. Некоторые отделения заявляли о повреждении техники и даже возгораниях. Эта геомагнитная буря (иногда ее называют «Событием Кэррингтона») стала мощнейшей за всю историю наблюдений. По современным оценкам, вызвавший ее СМЕ Х-класса отправил к Земле энергию, эквивалентную взрывам нескольких миллиардов атомных бомб. А такой же выброс, случившийся двумя днями ранее, «расчистил» ему дорогу к Земле, так что плазма достигла планеты менее чем за сутки вместо обычных 3-4 дней.
Сегодняшний мир заметно отличается от той викторианской эпохи. Сравнительно редкие телеграфные линии превратились в миллионы километров проводов и бесчисленное множество устройств связи, работающих не только на Земле, но и в околоземном пространстве. Для уменьшения потерь энергии при транспортировке ток в проводах передается под высоким напряжением, что делает их потенциально более чувствительными к индуцированию магнитным полем. Если вспышка, аналогичная Событию Кэррингтона, случится сегодня, нам придется куда хуже.
А что сегодня?
Спутники и телескопы, непрерывно ведущие наблюдение за солнечной активностью, способны сообщить о появлении вспышки или выброса массы в считанные минуты. Однако понять, насколько она опасна, так быстро уже не получится. Точно установить траекторию, интенсивность и ориентацию плазменной волны можно будет лишь когда она будет «на полном ходу», ну а официального предупреждения об опасности стоит ждать, в лучшем случае, за несколько часов до того, как волна накроет Землю.
Если она будет ориентирована так же, как глобальное магнитное поле планеты, вызванная мощной вспышкой геомагнитная буря может временно вывести из строя большинство электрических, телефонных и интернет-линий связи. Интенсивность воздействия будет тем сильнее, чем ближе эта линия расположена к полюсу, однако широкомасштабные сбои систем коммуникации и навигации могут охватить всю планету.
Фотография, показывающая активность Солнца в мае 2013 года
©NASA/SDO
Особую опасность эти события могут представлять для электрических трансформаторов, особенно высокочастотных: из-за перегрева они могут выйти из строя в считанные секунды. Вдобавок, некоторые участки высоковольтных линий могут разогреться достаточно даже для плавления проводов. Для микроэлектроники, кстати, подобные события менее опасны: сила индуцированного тока тем больше, чем больше проводящий контур. Впрочем, без источников питания и связи карманные устройства все равно окажутся бесполезными.
Но это еще не все. Кислород и азот в верхних слоях атмосферы будут поглощать электроны и испускать фотоны, создавая не только масштабные полярные сияния, но и накачивая атмосферу энергией. Из-за этого она станет нагреваться и расширяться, плотность верхних ее слоев вырастет, дополнительно тормозя движение спутников, находящихся на низких орбитах. Реагируя с ионизированным газом, разрушится значительная часть озонового слоя, увеличивая количество вредного ультрафиолета, достигающего поверхности Земли.
Эти эффекты уже наблюдались не так давно. В 1989 г. очередная вспышка на 9 часов оставила без электричества всю канадскую провинцию Квебек. Если подобное случится в глобальном масштабе, на восстановление после аварии может уйти гораздо больше времени: подверженные разрушению трансформаторы дорогостоящи и изготавливаются практически в штучных количествах. А без них ? и без поставляемой через них энергии ? не смогут полноценно работать ни водопровод, ни автозаправки, ни спасательные и медицинские службы.
В 2008 г. американская Национальная академия наук подсчитала, что если в наши дни случится событие масштаба кэррингтоновского, оно может вызвать «широкую социальную и экономическую дестабилизацию», а на устранение последствий только в США понадобится 10 лет и 1-2 трлн. долларов.
Без паники
По счастью, гелиофизики сегодня считают, что повторение События Кэррингтона в ближайшем будущем практически невероятно. Анализируя состав ледяных кернов, удалось показать, что подобные «волны» накрывают Землю, в среднем, один раз в 500 лет ? так что у нас наверняка есть в запасе еще пара столетий.
Солнечные пятна 1 сентября 1859 года, зарисовка Ричарда Кэррингтона
©Richard Carrington
naked-science.ru
