Вечером 1 декабря жители наблюдали северное сияние на территории Иркутской области. Это явление было хорошо видно на севере региона — в Катангском, Усть-Кутском, Бодайбинском районах. Профессор Иркутского государственного университета, член Федерации космонавтики РФ Сергей Язев рассказал о причинах северного сияния.
В середине ноября на Солнце наблюдалось аномально мало пятен. Это было странно. Дело в том, что завершается четвертый год от предыдущего минимума солнечной активности (начала 25-го цикла), а обычно через три – четыре года после минимума цикл вступает в фазу максимума, которая длится, как правило, тоже года три. Действительно, уже летом 2023 года пятен на Солнце было много – максимум явно начался. Но затем число пятен стало уменьшаться. 17 ноября на диске светила наблюдались всего две группы пятен – такая ситуация характерна скорее для предминимальной фазы одиннадцатилетнего цикла! Но сейчас на дворе максимум, поэтому локальный спад должен был неизбежно компенсироваться новым локальным всплеском активности Солнца.
Всплеск начался 21 ноября. Количество пятен на Солнце стало стремительно возрастать (дошло до девяти групп пятен). Через несколько дней на солнечном диске наблюдались уже двенадцать групп пятен. 22 ноября из-за восточного края Солнца в южном полушарии появилась крупная группа пятен (ей был присвоен номер 13500) со сложной конфигурацией магнитных полей. По мере того, как Солнце поворачивалось, вращаясь вокруг своей оси, эта активная область оказалась на центральном меридиане светила – как раз напротив Земли.
И тогда вечером 28 ноября в этой группе пятен произошла сильная солнечная вспышка. Ей был присвоен рентгеновский класс М9.8 – немного не хватило, чтобы достичь уровня Х – самого мощного класса вспышек на Солнце. Вспышка сопровождалась выбросом сгустка плазмы (гелиофизики используют термин «корональный выброс массы» – не очень удачный перевод с английского). Выброс наблюдался на коронографах космического базирования как расширяющееся кольцо, охватывающее Солнце. Такие выбросы называются «гало», и их вид означает, что выброс идёт прямо к Земле.
Что ожидалось
Лаборатория солнечной астрономии ИКИ РАН и институт солнечно-земной физики СО РАН опубликовали прогноз: на Земле ночью с 30 ноября на 1 декабря должна начаться магнитная буря силой G1 (слабая), которая усилится до G2 (средняя). Ожидалось, что буря будет продолжаться примерно полсуток (даже чуть больше).
Что произошло
Реальность оказалась несколько иной. Буря началась позже (видимо, сгусток плазмы двигался медленнее, чем ожидалось). Во второй половине дня 1 декабря магнитная возмущённость резко выросла до уровня G3 (cильная буря)!
Великолепные полярные сияния вспыхнули в виде кольца, охватывающего магнитный полюс Земли. Красное свечение наблюдалось на сравнительно низких широтах. Так, например, сияние видели и с удовольствием фотографировали даже в окрестностях Иркутска (широта 52 градуса). Что же касается более северных районов – например, в Катангском районе Иркутской области или в Якутии – здесь зрелище было потрясающим. Красное свечение заполнило вечернее и ночное небо. На крайнем севере наблюдали и зелёное, и фиолетовое свечение – помимо красного.
Что это было?
Что такое полярное сияние? Это частый дополнительный бонус к геомагнитной буре. Сгусток солнечной плазмы несёт с собой собственное магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем Земли. В результате земное поле меняется по направлению и напряжённости, стрелка компаса мечется, показатели на магнитометрах быстро меняются. Такое явление и называется геомагнитной бурей.
Что светится?
Когда заряженные частицы, прилетевшие от Солнца, врываются в магнитосферу нашей планеты, а затем сталкиваются с частицами земного воздуха на большой высоте, возникает свечение. Это и есть полярное сияние.
Цвет свечения зависит от того, какие атомы начинают излучать свет. В атмосфере Земли присутствуют два главных компонента – азот и кислород. Собственно, они и начинают светиться при столкновениях с частицами, прибывшими от Солнца.
Обычно на высотах до 150 км преимущественно светятся ионизованные молекулы азота (их больше всего), излучая, в частности, на длине волны 523 нанометра. Это зелёный цвет. Поэтому на крайнем севере хорошо видно зеленое свечение – оно ниже (ближе) и ярче. Атомы кислорода (их поменьше) тоже способны светиться на длине волны 558 нанометров – это тоже зелёный свет.
Над зоной зеленого свечения при сильных геомагнитных бурях возникает ещё один тип свечения. Дело в том, что атомы кислорода могут светиться ещё и на длинах волн 630 и 636 нанометров, – это красный цвет. Такое сияние может наблюдаться на высотах до пятисот километров и даже выше – напомню, что МКС летает на орбите высотой примерно четыреста километров. Плотность газа на таких высотах мизерна, но всё-таки не нулевая: здесь тоже есть чему светиться. Атомов тут мало, и обычно свечение получается очень слабым. Но когда от Солнца прилетает много плазмы, число столкновений растёт, и общая яркость свечения тоже увеличивается.
Поэтому на низких широтах и видно прежде всего красное свечение (конечно, когда оно возникает во время сильной магнитной бури). Из-за кривизны шарообразной Земли далекое низкое зеленое свечение с низких широт не видно (оно прячется под горизонтом), а вот высокое красное свечение может отлично наблюдаться – лишь бы оно было ярким и облака не мешали.
Уже вечером 1 декабря соцсети наполнились впечатляющими снимками красивого полярного сияния. Ночное неб светилось красноватым цветом, возникали фиолетовые и зеленоватые оттенки.
Что тут опасного?
Средства массовой информации привычно повторяют, что во время сильной магнитной бури могут происходить сбои в электронных устройствах, могут генерироваться электрические токи там, где они совсем не нужны, возникают помехи связи. Утверждается, что ухудшается самочувствие, болит голова, скачет давление, особенно у пожилых людей.
Забавно, что после магнитных бурь СМИ никогда не сообщают, где что перегорело и где что вышло из строя. Привычно повторяется хорошо известный классический случай, когда во время сильнейшей геомагнитной бури в 1989 году перегорели обмотки силового трансформатора в Канаде, и провинция Квебек на протяжении нескольких часов оставалась без электричества. Но с тех пор прошла уже треть века! Есть ли еще примеры?
Нет примеров. Хотя, если бы они были, СМИ бы о них сообщали – не могли бы не написать!
Что касается самочувствия, то тут ситуация очень непростая. Я сам человек пожилой, слежу за магнитной обстановкой, всегда знаю, когда происходит магнитная буря (если, конечно, не забываю посмотреть). Я ничего не чувствую! Голова не болит, давление не прыгает. Такое, конечно, иногда бывает, но не во время магнитных бурь.
Спрашиваю студентов: вы чувствовали вчера, во время бури, какой-нибудь дискомфорт? Нет, не чувствуют.
Значит ли это, что никто ничего не чувствует во время магнитной бури? Нет, не значит. Похоже, есть магниточувствительные люди, у которых действительно может заболеть голова во время бури. Я достоверно знаю одного такого человека. Одного! Остальные – не такие.
Исследований проводилось много, результаты противоречивые – потому что люди разные. Это как люди, которые чувствуют (коленки болят), что завтра будет дождь. Но большинство людей ничего такого не ощущает.
Что это означает?
Всё это означает, что преувеличивать влияние магнитных бурь не надо. Каждый из нас пережил многие десятки (а то и сотни) магнитных бурь. Бури были всегда, организм человека давно приспособился к таким явлениям. Жизнь продолжается. Магнитные бури неизбежны, а полярные сияния – это красиво.
Что будет?
Чего ожидать дальше? Причиной магнитной бури может быть не только вспышка на Солнце, но ещё и поток солнечного ветра из так называемой корональной дыры. Я не буду подробно рассказывать, что это такое, тут важно знать, что иногда на Солнце возникают так называемые корональные (не коронарные, как иногда пишут СМИ!) дыры, которые являются источниками струй из заряженных частиц. Если такая струя попадет в Землю, тоже может возрасти магнитная напряжённость – вплоть до слабой магнитной бури. Но именно слабой, сильных бурь от корональных дыр обычно не бывает.
Так вот, сейчас на Солнце сформировалась прекрасная ярко выраженная транэкваториальная корональная дыра. Её положение на Солнце таково, что можно с уверенностью сказать: струя солнечного ветра в Землю попадёт точно. Указанная выше лаборатория ИКИ РАН и ИСЗФ СО РАН прогнозирует слабую геомагнитную бурю уже 5 декабря. Для тех, кто пропустил полярное сияние в Иркутске, должен сказать, что нового сияния, скорее всего, не будет – явление будет явно послабее того, что наблюдалось 1 декабря. Но расстраиваться не надо: мы находимся на фазе максимума солнечной активности, будут и пятна на Солнце, будут и вспышки, а значит, и геомагнитные бури неизбежны – может быть, даже сильные. А значит, и сияния, возможно, увидим.
«Нам сиянья пока наблюдать не пришлось, это редко бывает — сиянья в цене!» – пел Владимир Высоцкий.
Текст Сергея Язева<\p>