Кому угрожает солнечный ветер.
В конце марта Институт прикладной геофизики (ИПГ) зафиксировал на Земле магнитную бурю силой четыре из пяти возможных уровней. Столь сильная магнитная буря может приводить к помехам в радиосвязи и нарушениям в работе спутниковой навигации. К безобидным ее последствиям можно отнести полярные сияния в тропиках. О том, как возникает магнитная буря и на что она влияет, «Эксперту» рассказал доцент кафедры теоретической физики Уфимского университета науки и технологий, кандидат физико-математических наук Фарит Закирьянов.
— Что такое магнитная буря, когда и где когда она возникает?
— Магнитная или точнее, геомагнитная буря — это возмущение магнитного поля Земли длительностью от нескольких часов до нескольких суток. Возникает она из-за взаимодействия с магнитосферой Земли потоков солнечного ветра, то есть потока заряженных частиц плазмы, выбрасываемой из атмосферы Солнца. При встрече с магнитным полем нашей планеты частиц солнечного ветра часто возникает такое явление, как северное (или полярное) сияние. В России это явление можно наблюдать во время сильных магнитных бурь в основном на севере страны — в Мурманской области и Республике Карелия.
— Все вспышки на Солнце приводят к бурям на Земле?
— Далеко не все солнечные вспышки приводят к возникновению магнитных бурь на Земле. Хотя солнечные вспышки и являются мощным источником электромагнитного излучения, для возникновения магнитной бури необходимо ещё, чтобы вспышка сопровождалась выбросом так называемой корональной массы в сторону Земли.
— На что воздействует магнитная буря?
— Для указания силы магнитной бури есть индекс (Disturbance Storm Time Index), сокращенно DST, измеряемый в системной единице наноТесла (наноТесла — одна миллиардная от 1 Тесла). Во время бури возмущения магнитного поля на поверхности Земли имеют величину от 50 до 200 и более нТл, то есть, менее 1% от величины стационарного геомагнитного поля нашей планеты. С чем это можно сравнить? Представьте себе воду, нагретую до температуры в 27 градусов. Изменения температуры на один процент вы просто не почувствуете. Из-за такого малого изменения величины магнитного поля, я полагаю, воздействие на живые организмы является ничтожным. В ряде научных, и особенно ненаучных публикаций сообщалось, что такое влияние обнаружено, но в приводимых исследованиях нередко применялись концепции и методы, признанные лженаучными.
Максимум, что возможно — это риск для здоровья во время магнитных бурь для лётчиков на больших высотах и космонавтов, причём из-за радиационного облучения, а не от магнитного поля.
С другой стороны, вероятно, магнитные поля служат катализаторами, инициирующими другие процессы, и несильные изменения в магнитном поле Земли могут играть значительную роль в биосфере, активируя скрытые механизмы взаимодействия окружающей среды и живых существ. Но каков этот механизм — пока неизвестно.
Если же говорить о небиологических объектах, то точно можно сказать, что магнитные бури могут приводить к перебоям в спутниковой и низкочастотной радионавигации, нарушениям в высокочастотной радиосвязи.
— В апреле Солнце выходит на пик своей активности. Можно ли ожидать на Земле серьезных магнитных бурь, которые способны привести к авариям в чувствительных отраслях?
—Давайте обратимся к истории. Так называемое «событие Кэррингтона», произошедшее в 1859 году, является одним из самых мощных зарегистрированных геомагнитных штормов в истории. В августе астроном Ричард Кэррингтон увидел необычайно яркие вспышки на Солнце. Эти вспышки были результатом огромных солнечных выбросов. Примерно через 17 часов после солнечной вспышки земная магнитосфера столкнулась с потоком заряженных частиц, что вызвало сильнейшую магнитную бурю. Научные ценки Dst-индекса геомагнитной активности во время этой бури разнятся от 900 до 1760 нТл. Воздействие бури ощущалось по всему миру: северные сияния наблюдались в таких необычных местах, как Карибские острова, Гавайи и даже у экватора.
Но помимо визуальных эффектов, событие Кэррингтона серьёзно повлияло на тогдашнюю технологическую инфраструктуру. Телеграфные системы по всему миру страдали от перегрузок и возгораний из-за геомагнитных индуцированных токов. Влияние на технологические системы было очевидным. Дело оказалось в том, что слаботочные сети телеграфа середины XIX в. толком не имели защиты от перегрузки и даже молниезащиты. Но для современных электротехнических установок они не опасны.
Автор: Андрей Кибернович
Материалы по теме:
- В жизни всегда есть место физикам. Российские ученые из CERN возвращаются домой
- Ожидаемая сверхпроводимость. Зачем науке нужны высокотемпературные сверхпроводники
- Игра в правду. Фальсификация результатов исследований процветает во всем мире
- Наука набирается знаний. Государственные приоритеты требуют средств
Все материалы «Эксперта» на expert.ru