Что такое магнитные бури и чем они опасны? Как вспышки на Солнце влияют на жизнь и здоровье людей
Юлия Анасян
Изображение: Artsiom P / Shutterstock / Fotodom
Вспышки на Солнце могут вызвать на Земле магнитные бури. Считается, что они способны вывести из строя все электроприборы и погрузить планету в каменный век на несколько месяцев, если будут достаточно сильными. «Лента.ру» рассказывает, что такое магнитные бури, как они возникают, чем опасны для людей и могут ли влиять на здоровье.
Что такое магнитные бури
Иногда на Солнце происходят вспышки, то есть мощные выбросы электромагнитного излучения. Продолжаться они могут от нескольких часов до нескольких суток, и если они произошли на той части Солнца, которая обращена в сторону Земли, излучение достигнет нашей планеты через два-три дня.
На своем пути к Земле излучение, которое обладает огромной энергией, может повредить космические аппараты
Однако расплавленное земное ядро создает вокруг планеты свое магнитное поле (магнитосферу), которое защищает ее от солнечной радиации. В результате излучение ударяется в это поле Земли, вызывая его колебания. Именно их и называют магнитными бурями.
Шкалы и уровни магнитных бурь
Мощность магнитных бурь измеряется разными индексами. Так, в научной среде больше распространен индекс Dst, который рассчитывается с помощью специальных приборов, установленных на магнитном экваторе Земли. По датчикам определяют и K-индекс, который выражается в баллах от 0 до 9.
Для обычных людей привычнее пятибалльный индекс G, где каждый из уровней означает степень интенсивности магнитной бури. Такую систему оценки силы колебаний магнитного поля планеты ввели в 1999 году в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований (National Oceanic and Atmospheric Administration — NOAA) — официальном источнике прогнозов космической погоды.
Что такое космическая погода?
Космическая погода, или по-другому погода в космосе — это явления, происходящие в верхних слоях земной атмосферы и околоземном космическом пространстве. Там могут быть свои штормы и бури, в том числе магнитные, а также облака, солнечный ветер и даже свой дождь.
В настоящее время ученые занимаются прогнозированием космической погоды и изучением всех явлений, происходящих между Солнцем и Землей. Для точного прогноза необходима информация об активности звезды, магнитных полях и возможности возникновения солнечных вспышек и выбросов.
После того как выброс уже случился, он направляется к Земле и достигает ее за два-три дня в зависимости от скорости. В этот период можно определить его тип и опасность, а также предсказать его последствия.
G1 — слабые. Практически не влияют на технику, однако могут провоцировать миграцию животных. Одна буря происходит примерно раз в два-три дня, за 11-летний цикл активности Солнца их бывает около 1700.
G2 — умеренные. Могут вызывать небольшие перепады напряжения в электросетях в высоких широтах, то есть недалеко от Северного и Южного полюсов. Кроме того, могут приводить к появлению северных (полярных) сияний на территориях от полюсов до 50 градусов широты. Такая буря обычно происходит раз в неделю, а за солнечный цикл их бывает порядка 600.
G3 — сильные. Возмущения магнитного поля могут создавать существенные перебои в спутниковой навигации и энергетических системах. Полярные сияния можно увидеть до средних широт. За 11 лет бывает около 200 таких бурь, в среднем одна за две-три недели.
G4 — очень сильные. Могут провоцировать проблемы с контролем напряжения и частичное разрушение энергетических систем. Также на несколько часов могут ухудшить спутниковую навигацию. Северные сияния в этом случае могут быть видны в том числе в Москве, Подмосковье и Санкт-Петербурге. За цикл Солнца на Землю обрушивается порядка 100 таких бурь, обычно одна за полтора-два месяца.
G5 — экстремально сильные. Такие магнитные бури могут разрушить энергетические системы и вызвать повреждения трансформаторов, а также ухудшают точность спутниковых навигационных приборов. Северные сияния в этом случае можно увидеть до самого экватора. За 11 лет происходит от четырех до шести таких бурь, в среднем одна в два-три года.
Магнитные бури могут длиться от нескольких часов до нескольких дней
Как магнитные бури влияют на технические приборы
Сильные возмущения магнитного поля Земли в первую очередь влияют на космические аппараты. Космонавтам, которые находятся на орбите во время вспышек на Солнце, не только запрещают выходить в открытый космос из-за увеличения радиации на орбите, но и рекомендуют меньше передвигаться по космической станции.
1/1Фото: John Schnobrich / Unsplash
На Земле из-за магнитных бурь возникают перебои с радиосвязью и спутниковой навигацией. А сильные колебания магнитосферы могут повлиять на линии электропередач и электроприборы — даже если они не подключены к сети. Обычно это не вызывает долгосрочных последствий, но некоторые ученые верят, что буря достаточной силы сможет вызвать «интернет-апокалипсис».
Что такое «интернет-апокалипсис»
Впервые об «интернет-апокалипсисе» заговорили в 2021 году. Тогда исследовательница Калифорнийского университета Сангита Абду Джоти представила свою статью, в которой отметила, что мощная солнечная вспышка может привести к отключению интернета по всей планете.
Она уточнила, что при сильных колебаниях магнитосферы планеты могут пострадать длинные подводные кабели, которые соединяют континенты. Это в конечном итоге может привести к глобальному отключению интернета, даже если местная инфраструктура отдельных стран и городов останется нетронутой. Ситуацию Абду Джоти сравнила с отключением подачи воды в многоквартирные дома из-за прорыва водопровода.
Позже она заявила, что сожалеет об использовании фразы «интернет-апокалипсис» и объяснила, что своим заявлением просто хотела привлечь внимание
Однако в июле 2023 года мир вновь заговорил о глобальном отключении интернета. На этот раз СМИ со ссылкой на представителя NOAA сообщили, что к 2025 году солнечная активность достигнет пика своего очередного цикла и вызовет серьезные сбои в работе компьютеров и отключение электросетей.
На официальном сайте NOAA сказано, что во время 25-го цикла Солнце должно вести себя так же, как и во время прошлого цикла, активность которого характеризовали как «ниже среднего». Однако с годами люди все сильнее полагаются на спутниковую навигацию, электроэнергию и телекоммуникации, что делает их «более чувствительными к меняющимся настроениям Солнца, чем когда-либо».
1/1Изображение: Elena11 / Shutterstock / Fotodom
Представители NASA, в свою очередь, сообщили, что активно готовятся ко всем возможным вызовам природы. «Солнечный цикл ниже среднего не означает, что нет риска экстремальной космической погоды», — уточнили там.
Последствия магнитных бурь в истории
Событие Кэррингтона
1 сентября 1859 года жители разных стран, а особенно запада США, ощутили эффект сильной магнитной бури. Вскоре после полуночи отключился телеграф — единственный на тот момент способ быстрой связи. Работать тогда перестали 100 тысяч километров линий (в некоторых местах оборудование даже загорелось из-за замыканий) — восстановить коммуникации получилось лишь через несколько недель. А над теми территориями, где его обычно не бывает, в течение двух дней можно было увидеть северное сияние.
Природное явление тогда назвали «событием Кэррингтона» в честь ученого Ричарда Кэррингтона, который объяснил случившееся огромной солнечной вспышкой, произошедшей в то время. Оно считается самой сильной магнитной бурей в истории, которую получилось зафиксировать. Однако позже геофизики заявили, что так называемый «Солнечный супершторм» принес гораздо меньший ущерб, чем привыкли считать.
Как буря чуть не спровоцировала ядерную войну между США и СССР
23 мая 1967 года на Землю обрушилась крупная магнитная буря, которая вызвала сбои в радиосвязи в США почти на неделю. Тогда же перебои обнаружились в трех баллистических ракетных системах раннего предупреждения ВВС США в Северном полушарии.
В то время СССР и США находились в состоянии холодной войны, поэтому в Вашингтоне решили, что за неполадками стоит Советский Союз. Такая атака противника послужила бы поводом к началу активных боевых действий, и американское военное командование начало готовиться к запуску ядерного оружия.
Метеорологи из американо-канадского проекта вовремя разобрались в неполадках и пришли к выводу, что радары определили вспышку, а не опасность со стороны Советского государства. В результате ядерного запуска удалось избежать.
1/1Фото: Mike Blake / Reuters
Квебекское событие
13-14 марта 1989 года из-за сильной геомагнитной бури в Оттаве, Квебеке и Монреале перегорели трансформаторы и миллионы людей остались без электричества. Атмосфера Земли при этом нагрелась, разбухла и поднялась вверх, из-за чего спутники, летающие низко над планетой, изменили орбиты, а некоторые из них вообще потерялись.
«Хэллоуинские бури»
В 2003 году на Солнце возникли несколько пятен, причем размер самого крупного более чем в 13 раз превышал размер Земли. Это сопровождалось 17 крупными солнечными вспышками, что привело к экстремальным магнитным бурям в канун празднования Хэллоуина.
Бури повлияли на космические аппараты, что вызвало сбои спутникового телевидения и радио, а также повредило японский научный спутник, починить который так и не удалось. Кроме того, они вызвали проблемы со связью на рейсах некоторых авиакомпаний и в GPS-системах.
Бури 2022 года
3 февраля 2022 года американская компания предпринимателя Илона Маска запустила на низкую околоземную орбиту 49 спутников Starlink. Однако случившаяся на следующий день сильная магнитная буря вывела из строя сразу 40 космических аппаратов.
1/1Фото: Vincent Guth / Unsplash
Как магнитные бури связаны с северным сиянием
После солнечных вспышек в космос попадает много протонов и электронов. Через 30-50 часов около Земли эти частицы образуют облако, которое под воздействием магнитосферы планеты двигается к Южному или Северному магнитным полюсам. Там в результате ионизации часть атомов начинает излучать свет разных цветов: например, азот сияет желтым, а водород — красным.
Чем мощнее вспышка на Солнце, тем ближе к экватору можно увидеть северное сияние
Как магнитные бури влияют на человека
Влияние магнитных бурь на здоровье людей изучает гелиобиология. Само название науки произошло от греческого слова helios, что означает «солнце». Направление появилось в 1930-х годах, его основоположником стал советский физик Александр Чижевский.
Гелиобиологи ищут связь между бурями из-за вспышек на Солнце и различными проблемами со здоровьем людей. Однако доказать, что геомагнитные колебания хоть как-то влияют на какие-либо заболевания, пока не удалось.
При этом многие специалисты уверены, что связь между магнитными бурями и самочувствием все же есть. Например, ведущий научный сотрудник лаборатории «Космическая погода» Института космических исследований Российской академии наук (РАН) Тамара Бреусотметила, что у клеток человеческого тела есть определенный электрический заряд, поэтому они могут реагировать на магнитные бури. И если геомагнитное поле будет колебаться с интервалом в одну-две секунды (с такой же периодичностью происходят сердечные сокращения), самочувствие людей, страдающих от проблем с сосудами и сердцем, может ухудшиться.
«Во время магнитных бурь возрастает нагрузка на сердце и сосуды из-за того, что может повышаться вязкость крови и сердцу становится тяжелее проталкивать ее по кровеносным руслам. Поэтому основные проблемы, которые может ощущать человек в этот период, связаны с нарушением трофики жизненно важных органов и тканей», — рассказал в беседе с «Лентой.ру» врач-психиатр Клиники доктора Исаева Сергей Тарасов.
Эксперт добавил, что особенно сильно магнитные бури влияют на здоровье людей, если у них уже есть какие-то хронические заболевания и патологии. Может появляться эффект гипоксии с ощущениями сонливости и слабости, а также повышаться вероятность возникновения головных болей, в том числе сдавливающего характера или мигреней. Все это происходит из-за изменения скорости движения крови и других биологических жидкостей в организме.
Врач-кардиолог, медицинский эксперт «Инвитро» Полина Концедайло также считает, что наиболее подвержены ухудшению самочувствия в эти периоды пациенты с сердечно-сосудистыми заболеваниями, в частности с артериальной гипертензией, гипертоническим кризом и ишемической болезнью сердца. Она отметила, что во время магнитных бурь некоторые люди жалуются на головную боль, учащенное сердцебиение, боли в суставах, раздражительность, слабость, бессонницу и обострение хронических заболеваний.
Поскольку нет достоверных источников информации, подтверждающих влияние магнитных бурь на самочувствие человека, некоторые эксперты считают, что подобные симптомы могут возникать в результате самовнушения.
1/1Фото: Nik Shuliahin / Unsplash
Как помочь себе при плохом самочувствии в период магнитных бурь
При возникновении плохого самочувствия в период сильных магнитных бурь врачи рекомендуют:
не забывать вовремя принимать назначенные лекарственные препараты;
снизить физическую активность;
воздержаться от употребления жирных, острых и соленых блюд;