ЧТО ЗНАЧАТ КРАСНЫЕ ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ, ВИДИМЫЕ В ЮЖНЫХ ШИРОТАХ ПЛАНЕТЫ?

ЧАСТЬ 1. ОБЩИЕ РАССУЖДЕНИЯ

Итак, в ночь на 11 мая 2024 года в связи с самой экстремальной магнитной бурей за последние 20 лет, многие жители планеты стали свидетелями появления в небе красных полярных сияний.

Диффузное полярное сияние, видимое из Намибии.

Конечно же, сразу нашлись люди со средневековым типом мышления, утверждающие, что красные сияния - якобы признак ослабления магнитного поля и очень скоро наша атмосфера лишится защитного щита, а люди на ней испытают негативные последствия.

Во-первых, ослабление магнитного поля - естественный процесс и вряд ли человечество на данном этапе развития способно что-то изменить. Поэтому можно кричать сколько угодно о том, что нас ждет катастрофа. Во-вторых, катастрофа уже есть - в головах у людей. Этого достаточно.

Действительно, магнитное поле Земли ослабевает, за последние приблизительно 200 лет оно ослабло на 9 % с момента инструментальных измерений, сейчас ослабление поля в среднем 1 % за 20 лет. Магнитосфера Земли простирается на дневной стороне на расстояние около 60 тыс. км (10 радиусов Земли) от центра планеты, а на ночной ещё больше. Выглядит это примерно так:

Дневная магнитосфера простирается на расстояние около 60 тыс.км от центра Земли (10 R). На ночной стороне у Земли образуется "магнитный хвост".

Ниже дана граница магнитосферы Земли в современное время. Ослабление за последние около 200 лет составило 9 %. Минимальное значение для экранирования радиации в виде протонов нужно поле не менее 10 % от современного. Сейчас мы далеки от этого значения.

Граница магнитосферы: (а) в современное время, (б) при ослаблении до 10 %, (в) до 0,2 %. При текущих тенденциях поле перейдет рубеж в 10 % в начале 31 века. Сейчас мы в точке (а).

Источник: nifs.ac.jp/report/NIFS-886.pdf

Выше видно на каком этапе ослабления поля находимся сейчас мы. Уменьшается поле почти линейно, что странно для такого сложного явления как магнитное поле Земли. Нет никаких достоверных данных, что в будущем оно испытает резкий спад.

ЧЕМ ГРОЗИТ ОСЛАБЛЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ?

Резкое падения напряженности магнитного поля вызвало бы уменьшение радиуса магнитосферы, нарушение в работе спутников из-за радиации, разрушение и опускание радиационных поясов... и..., вероятно, ослабление полярных сияний по всей планете... Странно, не правда ли? Интернет - эксперты, не имеющие представления о работе атмосферы Земли, пишут в социальных сетях совсем о другом...

Радиационные пояса Земли - зоны, где частицы захвачены магнитным полем и вынуждены существовать в нем. Внешний - электронный, внутренний - протонный.

Рассмотрим некоторые аспекты:

Магнитное поле не защищает людей от всей радиации. От самой мощной и губительной электромагнитной радиации рентгеновского и жёсткого ультрафиолетового излучения защищает людей атмосфера Земли и озоновый слой.

Электромагнитное излучение. Свет, инфракрасное излучение, мягкий ультрафиолет и радиоволны доходят до земной поверхности, остальное блокируется.

Что же делает магнитосфера? Она покрывает как одеяло саму атмосферу, благодаря чему она имеет постоянный химический состав. Она отсекает электроны и протоны (корпускулярное излучение Солнца), идущие из космоса. Хотя в зоне аврорального круга электроны достигают атмосферы и заставляют атомы атмосферных газов излучать свет.

Солнечные электроны, взаимодействую с магнитным полем уводятся к полюсам, где заставляют атмосферные газы светиться и отдавать энергию в виде фотонов.

Когда солнечные частицы достигают магнитосферы, они отклоняются к полюсам планеты. Почему сюда? Часто можно услышать, что тут магнитное поле самое слабое, оно не защищает атмосферу. Поэтому понятно, почему мощные сияния ассоциируются со слабым полем. Это не так! Ниже мы увидим, что именно сильное магнитное поле помогает космической радиации достигать верхней атмосферы и вынуждать ее светиться.

Например, в работе angeo.copernicus.org/articles/16/566/1998/angeo-16-566-1998.pdf указывается, что " ...проникновение частиц плазмы (в данном случае электронов) в околоземную область требует большей энергии по сравнению с более сильным магнитным полем".

Это значит, что чем слабее поле, тем тяжелее частицам (электронам) будет проникнуть в околоземную область. Связано это с тем, что именно магнитное поле (индукция) помогает электронам проникнуть в атмосферу, в частности полярных регионов, именно оно создает огромную ловушку для частиц в виде радиационных поясов.

Сила, действующая на частицу, описывается формулой Лоренца.

F = qvBsin A, где F - сила Лоренца, сила действующая на частицу, q - ее заряд, V -ее скорость, B - магнитная индукция, < A = угол между вектором скорости и магнитной индукцией. То есть, чем больше магнитная индукция B, тем легче частице попасть в атмосферу Земли. Индукция максимальна вблизи полюсов.

ИНДУКЦИЯ ПОЛЯ

Частицы вещества движутся вдоль силовых линий магнитного поля и не могут попасть в атмосферу просто так. На полюсах силовые линии магнитного поля почти вертикальны относительно атмосферы - вертикальная составляющая магнитной индукции - максимальна.

Стоит сказать, что на фото не направление движения частиц ( можно подумать, что сияния бывают только в Северном полушарии). Стрелочками изображены силовые линии магнитного поля. На экваторе максимальна горизонтальная составляющая поля, на полюсах - вертикальная. Именно там, где она вертикальная, частицы будут устремляться в атмосферу полярных регионов обоих полушарий, так как частицы движутся вдоль силовых линий.

Если силовые линии параллельны земной поверхности - тут максимальна горизонтальная составляющая индукции.

Индукция магнитного поля отвечает за влияние поля на заряженные частицы. Чем ВЫШЕ значение ее вертикальной составляющей, тем БОЛЬШЕ частиц может быть попасть в авроральную зону. В зоне максимальной вертикальной составляющей магнитной индукции напряжение поля тоже максимально (так как сходимость силовых линий тут максимальна) вопреки утверждениям, что полярные сияния возникают в зоне слабого магнитного поля. Появление сияний не связано со слабым полем.

Зона полярного сияния.

В зоне максимальной горизонтальной составляющей индукции заряженная частица не может проникнуть глубоко в атмосферу. Тут сияний не наблюдается.

Столбы полярного сияния ( дискретное полярное сияние), вероятно, являются визуальным отображением силовых магнитных линий, вдоль которых движутся электроны.

ЗА ЧТО ОТВЕЧАЕТ НАПРЯЖЕННОСТЬ ПОЛЯ?

Чем БОЛЬШЕ общая напряженность поля, тем дальше уходят его силовые линии в космос, тем ДАЛЬШЕ от атмосферы оно отклоняет заряженные частицы, при этом часть этих частиц направляется в атмосферу самим полем, но уже на ее более узкий участок.

ПОЯВЛЕНИЕ ПОЛЯРНОГО СИЯНИЯ

Итак, вертикальная составляющая магнитного поля направляет частицы вниз в атмосферу Земли. Что происходит дальше? Дальше энергия частиц передаётся атмосферным газам. Происходит ионизация.

После этого они отдают эту энергию обратно в виде излучения в виде видимого света различных цветов. Атомы газов атмосферы (азот, кислород) отдают полученную энергию обратно в виде излучения разных длин волн или цвета.

Ионизация и рекомбинация.

Этот процесс называется рекомбинацией, то есть возвращением атома из возбужденного состояния в нейтральное.

Так есть ли опасность в том, что атмосфера светится? Нет, но... опасность создали люди сами своим больным воображением. Дело в том, что красный цвет - цвет крови. Красные небеса, ассоциированные с кровью, всегда пугали людей. Они описывались как свечи, пожары и огни в небе.

НЕКОТОРЫЕ ЗАБЛУЖДЕНИЯ. ГОРЕНИЕ КИСЛОРОДА

В некоторых источниках начали утверждать, что красное полярное сияние выжигает кислород в атмосфере, его становится меньше и дышать скоро будет всем нечем.

ГОРЕНИЕ - физико - химическое явление. Полярное сияние никак с огнем не связано. Хотя туземцы Новой Зеландии считали иначе ( сияние - это костер). Видимо, так считают и их современные потомки, получившие доступ к сети Интернет. Тогда остановимся на версии, что Солнце - это большой костер богов, которые греются от него - ведь именно так должны мыслить прогрессивные люди 21 века, неправда ли? Не удивлюсь, если завтра скажут, что пора спасать Солнце от затухания, объединив все заправки мира. Существует понятие ГОМОГЕННОСТИ атмосферы, то есть ее однородности.

Это значит, что где-то до высоты в 100 км пропорция азота и кислорода остается неизменной (78 % и 21 % соответственно). Мы дышим воздухом, который находится в нижней атмосфере до 10-12 км, где формируется погода. Думаю, что люди, говорящие, что скоро нам не будет чем дышать, даже не в курсе, как тяжело дышать в горах уже на высоте 5 км ( представляю их ограниченность мира), а они совсем крошечные по сравнению с высотой полярного сияния (Эверест 8,8 км, сияние от 80 до 400 км).

РАЗЛОЖЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО КИСЛОРОДА

Стоит отметить, что при высокой солнечной активности повышается ультрафиолетовое облучение (которое в отличие от частиц солнечного ветра не отклоняется магнитным полем и не участвует в формировании сияний) молекулярного кислорода О2 (им мы дышим) в результате чего он распадается на атом О, что приводит к повышенному излучению молекулярного кислорода и снижению его концентрации на очень больших высотах.

Чем выше солнечная активность, тем больше нагревается верхняя атмосфера и тем меньше становится О2. Но для солнечной активности - это нормальное явление, а для биосферы никакой опасности не несет.

Климатический индекс термосферы.

ЮЖНАЯ АВРОРА. ГДЕ КРАСНОЕ СИЯНИЕ - НОРМА?

В Австралии, например, красные сияния - типичные сияния, хотя южная часть континента находится около 40° Южной географической широты (около 50° Южной геомагнитной широты, их отличие обусловлено расположением геомагнитных полюсов).

Красное сияние - возникает на вершине аврорального круга и может быть видимо далеко на юг. Это типичное сияние, видимое на южном побережье Австралии и острове Тасмания.

ВЫСОТА ПОЛЯРНОГО СИЯНИЯ

Красное полярное сияние - самое высокое сияние, как и сияние вообще, не может представлять никакой угрозы для жизни на земной поверхности (люди живут в первых 0-2 км атмосферы, а электроны блокируются атмосферой, и даже, если они поникнут глубже, их энергии не хватит, чтобы пройти всю толщу атмосферы).

Так почему пишут именно о красном, а не зелёном сиянии? Ведь последнее ближе к нам ( около 100-150 км против 200 км+ для красного). Ответ на этот вопрос один - люди не знают о том, что каждый цвет сияния отвечает за свою высоту. Тут стоит вопрос не физики, а психологии восприятия.

Спектры полярного сияния. Красный цвет излучает атомарный кислород на больших высотах.

На сайте old.atoptics.co.uk/highsky/auror3.htm читаем:

Мы видим полярные сияния только потому, что смотрим сквозь толщу светящегося газа, простирающуюся на десятки и сотни километров. По меркам уровня моря, этот "газ" представляет собой вакуум. На высоте 100 км над уровнем моря атмосферное давление составляет одну миллионную от давления на уровне моря, а среднее расстояние, которое проходит атом кислорода между столкновениями, составляет около метра. Тем не менее, он подвергается примерно 500 столкновениям в секунду, и любое возбуждение быстро устраняется.

На высоте около 200 км, где сияет красное кислородное сияние, преобладает вакуум. Атом кислорода проходит в среднем от 4 до 5 километров между столкновениями и сталкивается с ними в среднем только раз в 7 секунду. Возбужденные атомы имеют достаточно времени, чтобы излучить свою энергию, и их совокупный свет, распространяющийся через слой толщиной, возможно, в десятки километров, создает мягкое и неуловимое полярное сияние...

ДАЛЬНОСТЬ ВИДИМОСТИ

Чем выше сияние - тем дальше оно видно, а значит именно красное сияние будет видимым в низких широтах.

Геометрический аспект видимости сияния. Если частица сталкивается с атмосферой на более высоком уровне, то наблюдатель (B) увидит его далеко на юге в виде красного сияния.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2405.08821

Давайте примерно посчитаем, как далеко может быть видимо красное сияние. Возьмем радиус Земли за 6300 км, а высоту сияния за 200 км.

CP = R + h = 6300 +200 = 6500 км, CB = R = 6300 км, тогда BP = h = √(6500^2 - 6300^2) = 1600 км.

ИЗЛУЧЕНИЕ АТОМА КИСЛОРОДА СО СПУТНИКА

Ниже будет показаны зоны излучения атомарного кислорода ( красное свечение) во время экстремальной бури 10-11 мая 2024 года ( внизу красная диаграмма - индикатор наивысшего уровня магнитной бури).

Красные пятна - сильное излучение атомов кислорода.

Как видим, все сияния находятся чуть ниже своего привычного расположения. О сдвиге аврорального круга поговорим ниже. Но пока нужно понимать, что полярные сияния - есть работа магнитного поля.

Та энергия, которая должна была рассеяться во всей атмосфере, устремляется в узкий участок полярных областей и вынуждает атмосферные газы светиться именно благодаря существованию магнитного поля. То есть при ослаблении поля энергия частиц не смогла бы концентрироваться и вызывать яркие сияния.

Примерное сравнение сияний двух планет: Марса и Земли.

Взамен мы получили бы рассеянные и невидимые сияния по всей планете, не видимые глазом. Такое происходит на Марсе, где слабые сияния в зоне остаточного магнитного поля, могут быть видны со спутников.

Но, вероятно, многие люди еще не знают о таком явлении как собственное свечение атмосферы (ССА), которое ниже полярных сияний и присутствует всегда. Правда, в отличие от полярного сияния, ССА вызвано взаимодействием атмосферных газов между собой и электромагнитным излучением Солнца и космоса.

Ниже на фото полярное сияние и собственное свечение атмосферы.

Ниже химическая структура ССА.

ПОЧЕМУ НЕТ ПОЛЯРНЫХ СИЯНИЙ НАД БРАЗИЛЬСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИЕЙ (БМА)?

Самая большая зона низкой напряженности находится над Бразилией. Тут поле слабее среднего значения почти в 2 раза, а радиация проникает в атмосферу глубже, что опасно для спутников и МКС. Но никаких полярных сияний даже в сильные бури над БМА нет ( есть интенсивное ССА*). За приток частиц в атмосферу, как было отмечено выше, отвечает вертикальная составляющая магнитной индукции, а она самая большая вблизи геомагнитных полюсов, а значит частицы вызовут полярные сияния именно там.

*ССА над БМА:

Хотя над Южной Америкой магнитное поле "просело" почти в 2 раза, там не наблюдаются полярные сияния, так как вертикальная составляющая индукции магнитного поля тут и на экваторе в целом минимальна. Но количество протонов, проникающих в верхнюю атмосферу, тут больше, чем в среднем по планете.

Полярные сияния вызваны взаимодействием электронов, направляемых магнитной индукцией, с атмосферой Земли, а над ослабленным полем над Южной Америкой наблюдаются совсем другие частицы - протоны из внутреннего радиационного поля. Тут доминирует хоть и ослабленная, но горизонтальная составляющая поля - частицы тут не могут устремиться вертикально атмосферу и вызывать полярные сияния. Кстати, несмотря на малую величину поля Бразилия как-то не превратилась в безжизненную пустыню.

https://vuzlit.com/766665/brazilskaya_magnitnaya_anomaliya

АВРОРАЛЬНЫЙ КРУГ

Во время сильных бурь из-за большого притока частиц зона аврорального овала смещается дальше на юг и расширяется. При КР 9 или G5 (экстремальная буря) край аврорального овала смещается в низкие широты.

Смещение аврорального круга в зависимости от силы геомагнитной бури.

РАЗЛИЧИЕ В ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ И ГЕОМАГНИТНОЙ ШИРОТЕ

Стоит ответить на вопрос, почему авроральный круг смещается больше в сторону Северной Америки и сияния бывают видны даже из Мексики, но редко видимы, например, из Ближнего Востока.

Дело в том, что геомагнитный полюс не совпадает с географическим и пока еще смещён в сторону Северной Америки. Геомагнитная широта также не совпадает с географической. Это значит, что, например, географически место может быть в тропиках, но его геомагнитная широта будет больше, чем 30° - место будет ближе к зоне полярных сияний.

Геомагнитная широта (анг. MLAT). В Северной Америке сияния смещены на юг. В районе Австралии - на север. Во время сильных бурь авроральный круг смещается.

А значит и видимость будет лучше. Говорить, что яркие сияния - признак резкого глобального ослабления магнитного поля сродни тому, что увеличения яркости Солнца сделает день темнее.

Смещение аврорального овала в ночь на 11 мая 2024 года в сравнении со спокойным состоянием. Граница сместилась до Великого озера Мичиган и города Чикаго ( 42°C.Ш.).

Смещение аврорального круга в Европе 10-11 мая 2024 года. Хоть и кажется, что он сильно смешен к географической координате в 50° С.Ш, но все же не настолько, как в Северной Америке, где граница овала проходила вблизи Чикаго ( 42° С.Ш.) - тут рядом проходит 60° геомагнитной широты. Различие в яркости обусловлено разным временем, когда делались связанные снимки.

ИЗМЕНЕНИЯ В РАСПОЛОЖЕНИИ АВРОРАЛЬНОГО КРУГА ВСЛЕДСТВИЕ СМЕЩЕНИЯ ПОЛЮСОВ

Некоторые источники, не знающие о том, что во время сильных бурь авроральный овал может смещаться, пишут, что полярные сияния сдвинулись из-за смещения полюсов и якобы их сегодняшняя их видимость в низких широтах тому подтверждение. Довольно неплохой логический довод. Но по спутниковым снимках можно увидеть, что он таки расширен и все еще смещен в сторону Северной Америки больше, чем к Сибири. В противном случае сияния стали бы постоянными в местах, где их не было даже при слабых бурях.

Движение магнитных полюсов и движение аврорального круга не совсем одно и то же. Несмотря на то, что полюса действительно движутся, смещение зоны полярных сияний происходит гораздо медленнее. На фото выше из научной работы (прочитать можно здесь) можно увидеть, что с 1965 (синий цвет) по 2020 года (красный) авроральный круг не испытал сильного смещения. Считается, что его движение подчинено больше более медленному движению усредненного геомагнитного полюса, а не быстрому движению магнитного (цветные ромбики).

МОЩНОСТЬ СИЯНИЯ

Теперь представим, что на высоте 200 км+ мы включили ярчайший красный фонарь. Его мощность просто огромна. Заметите ли мы этот высокий фонарь над смещенным авроральным овалом над городом или вне города? Определенно да. А если сфотографировать его с помощью светочувствительной камеры или телефона с хорошей камерой, то он станет более ярким, чем видит глаз.

Мощность сияния 10-11 мая 2024 года.

Мощность сияния в полушарии 10-11 мая 2024 года составила более 225 000 000 000 Ватт ( при норме в 100 млрд. Ватт*) на узкий участок атмосферы. Высоту атмосферы примем за h =100 км, тогда площадь одного полушария атмосферы (R- радиус Земли) = (4*3,14 (R+h)^2) *0,5 =265,33 млн. км2.

То есть при слабеющем поле дискретные полярные сияния в зоне аврорального круга должны были ослабнуть на порядок, чего, конечно же, не наблюдается.

*среднюю энергию авроры можно рассчитать довольно просто.

Тут P - мощность, I - сила тока = около 1 миллиона Ампер. Сопротивление =около 0,1 Ома. В итоге получим мощность 10 ^11 Дж/сек или 10^11 Ватт - это 10 с 11 нулями, а это и есть 100 млрд. Ватт.

Свою роль также играет светочувствительность аппаратуры. Большинство фотографий в интернете не отображают реальную действительность. Выдержка и светочувствительность дает совсем другие контрасты по сравнению с глазом. Это в том числе приводит к ложному убеждению, что сияний в низких широтах стало больше, хотя отчасти это правда, так как 25-цикл СА активней, чем предыдущий.

Мы видим, что мощность сияния может увеличиваться до > 300 млрд.Ватт, то есть наблюдается перегрузка магнитного поля. Представим, что у Вас есть хороший зонт, защищающий от дождя. Но дождь очень сильный. Останетесь ли вы сухим? Вряд ли. Но это не будет говорить о том, что Ваш зонт плохой и Ваши деньги выброшены на ветер. Поэтому высказывания о том, что частые полярные сияния в низких широтах говорят об ослаблении поля - манипуляция, особенно в век развития качественной аппаратуры и интернет-обмена.

ИСКУССТВЕННЫЕ ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ

Скажу сразу, такие продолжительные сияния ( около часа и более) невозможно вызвать никакими установками и антеннами, так как они ничтожны по своей мощности. Не нужно ставить равенство между технологиями людей и способностью Солнца. Это не просто глупо, а очень глупо. К слову, отдельные сияния таки можно вызвать взрывом ядерной бомбы высоко в атмосфере. Но такое скрыть невозможно и такого эффекта он не вызовет.

Некоторые люди иногда указывают на HAARP - установка на Аляске, которая исследует ионосферу Земли ( суммарная мощность 3,6 МегаВатт или 3,6 миллионов Ватт). Эта установка не может вызывать планетарные сияния (хотя иногда кажется, что это суперустановка - ибо она якобы работает и с ионосферой, и с погодой в тропосфере, и с ураганами, осталось предположить, что она нагревает само Солнце) по трем причинам:

1. Установка действует на узкий участок ионосферы Земли, а полученные явления существуют очень маленькое время; 2. Установка ничтожна по отношению к энергетической мощности полярного сияния (для обоих полушарий суммарно 200 млрд. Ватт), поэтому конспирологи нашли по всей планете другие похожие установки, чтобы хоть как-то выйти из положения; 3. Для яркого полярного сияния нужны быстро движущиеся частицы, которые могут прийти только от Солнца.

НЕКОТОРЫЕ ТИПЫ СИЯНИЙ

В научных работах иногда попадается информация о сияниях Типа А и D, причем упоминаются они в контексте сияний, которые видимы из средних и тропических широт. Они еще известны как сияния низких широт (Low-altitude auroras).

Основные 4 типа сияний. Тип A и D - самые распространенные в низких широтах.

ЧАСТОТА НИЗКОШИРОТНЫХ СИЯНИЙ.

Такие сияния (красное свечение) были замечены, начиная с Древнего Китая и Вавилона, а Древнего Рима (когда магнитное поле должно было быть сильнее сегодняшнего), а также в более поздние времена.

Вот тут некоторые из них:

Наблюдение красных сияний в низких широтах.

https://library.arcticportal.org/2272/1/A200401007.pdf

Но люди считают, что если нет фото, значит ничего не было. Но даже тут неправда. Некоторые сияния отображены на зарисовках, а остальные оставили след в летописях.

"Пожар в небе".

Видимость полярного сияния в разных частях мира за последние 500 лет. MLAT - геомагнитная широта. Ни один раз сияние было замечено в тропических регионах или около того, даже когда магнитное поле было сильнее, чем сейчас. Мы видим, что в 1872 году сияние были видны аж до 10° геомагнитной широты. Это уже близко к географическому экватору.

"Нормальное" полярное сияние, которое нам показывали в детстве. Все остальное теперь - "аномалия". Психологический аспект непринятия красного сияния.

ЯРКИЕ НОЧНЫЕ ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ

Как думаете, если атмосфера Земли подвергается бомбардировке со стороны Солнца, каким образом яркие полярные сияния наблюдаются на ночной стороне Земли? Да потому что туда их направляет так называемый хвост магнитосферы, который еще существует и хорошо справляется со своей работой. Интересно, что при отсутствии поля полярные сияния были бы более интенсивными именно на дневной солнечной стороне, а значит стали бы невидимы для глаза человека.

Силовые линии магнитного поля Земли выходят из Северного магнитного полюса, который находится в Южном полушарии, то есть имеют северную компоненту (Northward). Для того, чтобы в магнитосферу попало как можно больше частиц, межпланетное магнитное поле (анг. IMF), идущее от Солнца, должно иметь южную компоненту (Southward), то есть быть направленным на юг, в противоположность земному полю. Тогда магнитные поля лучше взаимодействуют и полярные сияния становятся ярче.

Магнитное поле плазмы Солнца "разрывает" силовые линии магнитного поля Земли, а на ночной стороне Земли происходит высвобождение захваченных частиц. В итоге мы наблюдаем полярное сияние на ночной стороне Земли.

Как происходит магнитное пересоединение с активным высыпанием частиц в атмосферу, можно посмотреть по ссылке.

ОСЛАБЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ВО ВРЕМЯ МАГНИТНОЙ БУРИ

Ослабление поля во время бури: во время бурь над экватором Земли формируется кольцевой ток, возникающий в результате движения электронов и протонов. Кольцевой ток в свою очередь формирует магнитное поле, которое временно ослабляет горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли над экватором. В момент бури 11 мая 2024 года поле тут ослабло на 412 наноТесла (индекс DST), при индукции в области экватора 30-32 тыс. наноТесла.

https://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/

Индекс DST, показывающий ослабление МП в области эквтатора.

Это и есть магнитная буря. Это не самая мощная буря. Считается, что буря 1859 года могла вызвать ослабление поля на 1700 наноТесла. Понижение индекса до < -250 нТл считается супербурей.

Индекс DST в текущем 25-солнечном цикле и предыдущих двух. В 23-ем солнечном цикле также были отмечены низкоширотные полярные сияния. Вопрос знатокам: как изменилось качество фото на телефонах за эти более чем 20 лет?

После бури магнитное поле приходит в норму.

Кольцевой ток создает магнитное поле, противоположное земному.

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ ОНЛАЙН:

ЧТО НАС ЖДЕТ В БУДУЩЕМ?

Сейчас общая напряженность магнитного поля медленно падает, а значит в будущем радиус магнитосферы Земли на дневной стороне станет меньше и она опустится ближе к атмосфере. Частицы все ещё будут захватываться полем, но уже на более близких к атмосфере расстояниях, что, вероятно, вызовет проблемы в сфере спутниковых технологий. В силу ослабления индукции яркие и дискретные (имеющие четкие границы) полярные сияния ослабнут, а уже диффузные слабые сияния, вызванные взаимодействием солнечных электронов с атомами атмосферных газов, станут появляться чаще, но, вероятно, только на дневной стороне и станут похожи на собственное свечение атмосферы.

Атмосфера же не даст электронам, отвечающим за сияния, проникнуть дальше к поверхности, как сейчас и происходит в зоне аврорального круга. Но это произойдет в случае будущего очень сильного ослабления поля, чему нет достоверных доказательств, кроме массовой дезинформации.

Из работы выше читаем:

То, о чем часто умалчивают, уничижая роль атмосферы в защите от радиации.

УМЕНЬШЕНИЕ РАДИУСА МАГНИТОСФЕРЫ

В спокойном состоянии r/r (е) составляет около 60 тыс.км от центра Земли или около 53,7 тыс. над уровнем земли.

Из работы "Feasibility of Artificial Geomagnetic Field Generation by a Superconducting Ring Network"

Если проделать вычисления со значением ослабления глобального поля на 1 % за 20 лет, то мы получим, что приблизительно каждые 20 лет радиус магнитосферы Земли уменьшается на 200 км, а за среднюю продолжительность жизни одного человека в 70 лет на 700 км ( -1,16 % радиуса магнитосферы).

КОСМИЧЕСКАЯ РАДИАЦИЯ

Более опасными являются высокоэнергетические протоны из открытого космоса, а не электроны, блокируемые атмосферой и вызывающие полярные сияния: при ослаблении поля они начнут проникать в более глубокие слои атмосферы и более активно запускать процессы формирования изотопа углерода - 14С*, изотопа Бериллия - 10Be под воздействием вторичных космических частиц, которые отвечают за естественный радиационный фон вблизи поверхности Земли и в нижней атмосфере. Сейчас никаких аномалий не наблюдается.

Солнечная и космическая радиация. Космические галактические лучи могут иметь более чем в триллион раз большую энергию, чем протоны, исходящие от Солнца.

*14С - изотоп углерода ( 6 протонов + 8 нейтронов). Образуется в результате изменения в ядре атома азота N ( 7 протонов и 7 нейтронов в ядре) под воздействием нейтрона вторичных космических лучей в результате чего остается 6 протонов и 8 нейтронов или вариация (изотоп) углерода.

Механизм образования изотопа углерода 14С. После его соединения с кислородом и улавливанием его растениями вместе с пищей он попадает в организм живых существ.

Вариация изотопа углерода 14С и солнечной активности. Чем выше активность Солнца, тем меньше радиации из открытого космоса проникает в атмосферу. Шкала инвертирована.

Чем выше солнечная активность (солнечные космические лучи, СКЛ), тем меньше частиц из открытого космоса (тут имеются ввиду источники за исключением Солнца - галактические космические лучи, ГКЛ) доходит до Земли, и наоборот. СКЛ и ГКЛ находятся в антикорреляции. Земля в частности и Солнечная система в целом находятся под своеобразным куполом солнечной радиации, именуемый гелиосферой.

Чем выше солнечная активность, тем труднее радиации из глубокого космоса достичь Земли.

Ниже график интенсивности космической радиации с 1990 года. Виден спад в 2024 году из-за повышенной солнечной активности.

Космическая радиация 1990-2024 гг.

Источник: cr0.izmiran.ru/oulu/main.htm

Колебания изотопа Берилий-10. Резкий всплеск 42 тыс.лет назад вызван резким снижением напряженности магнитного поля до 6 % от современного.

Замедление образования изотопа Берилий-10 во время увеличения солнечной активности. Шкала инвентирована.

Исходя из вышеперечисленного можно сделать вывод, что мало того, что полярные сияния и их яркость не влияют на радиационный фон на земной поверхности, так как электроны блокируются атмосферой, но и активное Солнце снижает интенсивность космического излучения.

ЧАСТЬ 2: О СМЕНЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЮСОВ

Яркие полярные сияния над низкими широтами ( не видимые из этих широт, а именно появляющиеся над ними) на Земле могут появиться только в случае смещения сюда геомагнитных полюсов с большой вертикальной составляющей индукции магнитного поля, способствующей попаданию частиц в атмосферу, либо в процессе инверсии, если появятся более 2 полюсов (квадруполь). Как пример можно привести Уран.

Приэкваториальные полярные сияния на Уране (район колец), вызванные расположением там магнитных полюсов.

Сравним сияния на Юпитере и его спутнике, а также на Сатурне.

Мощное полярное сияние на Юпитере (имеет самое мощное поле в Солнечной системе), Сатурне ( поле слабее земного, в среднем чуть меньше, чем над Бразильской аномалией на Земле) и диффузное сияние на спутнике Юпитера.

Что касается Земли, то нет также никаких достоверных доказательств того, что магнитные полюса* поменяются местами в ближайшее время.

*примечательно, что магнитные полюса у Земли, в отличие от других планет, которые его имеют, инвертированы относительно полушарий, то есть расположены не в одноименных полушариях ( Северный находится в Южном полушарии, а Южный - в Северном полушарии). Инверсия 780 тыс.лет назад перевернула их в неправильное положение.

Инвертированное магнитное поле Земли. Может показаться, что оно совпадает с полем Урана, но это не так. Уран сильно наклонен, поэтому его Северное полушарие лежит ниже плоскости орбиты. Магнитные силовые линии выходят из Северного полушария, как и у всех других планет, а не из Южного как на Земле.

Относительно магнитного полюса. Во-первых, его движение в Северном полушарии немного замедлилось, а в Южном и он не претерпевал резкого ускорения. Во-вторых, магнитное поле Земли, согласно палеомагнитным данным, 2 тыс. лет достигло наивысшего значения за некоторый период времени, а сейчас идет на спад. Вероятно, сегодняшнее ослабление всего лишь его продолжительная естественная вариация и не связана с предстоящей инверсией.

Читаем тут:

While some scientists estimate the field’s strength might completely decay in about 1,300 years, the current weakening could stop at any time. Перевод: Хотя, по оценкам некоторых ученых, напряженность магнитного поля может полностью ослабнуть примерно через 1300 лет, нынешнее ослабление может прекратиться в любой момент.

Напряженность магнитного поля за последние 9 тыс.лет.

Ослабление магнитного момента Земли за последние 150+ лет. Никакого резкого внезапного ослабления в последние годы нет. Но откуда об этом знать алармистам? Как правило, именно такие графики предоставляются в качестве доказательства того, что скоро все будет очень плохо. Но нужно отметить, что значение 7,6, лежащее в начале шкалы, никак не 0. Но данная шкала очень хорошо проникает в подсознание, ведь еще со школы нам известно, что нижняя часть графика это всегда ноль. Полная шкала дана в начале статьи на иллюстрации магнитосферы при разной напряженности поля.

Дипольный момент Земли. Если он сильно ослабнет, то это будет говорить о том, что на Земле больше нет одного Северного и Южного полюса (дипольного поля).

Из таблицы выше (wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/poles/polesexp.html#Table1) мы видим, что магнитный момент Земли с 2000 по 2020 год (дальше прогнозные значения) уменьшился на 0,08*10^22 А/м2, то есть на 0,004 *10^22 А/м2 ежегодно, до этого за каждые 5 лет он уменьшался на 0,02-0,03 *10^22 А/м2 каждые 5 лет или на 0,006*10^22 А/м2 ежегодно, то есть с начала 21 века скорость ослабления общего дипольного поля сократилась почти в 1,5 раза. Но об этом Вам никто и никогда не скажет, ибо это не входит в планы запугивания людей.

Все так называемые аномалии магнитного поля больше связаны с расширением Бразильской магнитной аномалии, но, видимо, ее углубление компенсируется повышением индукции поля в других местах. Вот, например, карта, где красным цветом обозначены места, где магнитное поле каждый год усиливается.

dF/dt - изменение поля за единицу времени (год).

Изменение в индукции магнитного поля Земли в разных ее регионах.

Изменение в магнитном поле Земли по районам можно рассчитать по ссылке:

Далее читаем из книги А.И. Дьяченко, стр. 48

old.mccme.ru/free-books/mmmf-lectures/book.24.pdf

Считается, что инверсия происходит при слабом поле ( 43 тыс. лет назад даже при экскурсе магнитных полюсов напряженность упала до 6 %) . Но ослабление не обязательно означает инверсию. Это - манипуляция. И ниже будут даны некоторые из них.

Вот этот график, якобы показывающий резкое ослабление поля с 2000 года, фейк. Когда нет реальных фактов, нужно прибегнуть к манипуляциям и обману.

Карта смещения магнитного полюса. Почему предыдущее положение в Канаде должно считается нормой, а дрейф - аномалией? Очевидно, акцент делается на том, что дрейф сопровождается ускорением и глобальным ослаблением поля. Вот только в Южном полушарии полюс не сильно спешит вернуться в Северное полушарие. В отличие от геомагнитных полюсов, которые являются математическим приближением реальных полюсов, магнитные полюса не находятся друг напротив друга.

Дрейф и положение полюса на основании палеомагнитных данных в период 10-0 тыс.лет до н.э.

Еще одна манипуляция:

Пишется о том, что изменения в поле, а именно в движении полюсов, может происходить в 10 раз быстрее, чем сейчас.

Что мы видим в статьях, включая русскоязычные ресурсы:

Previously, researchers estimated the field was weakening about 5 percent per century, but the new data revealed the field is actually weakening at 5 percent per decade, or 10 times faster than thought. Перевод: поле слабеет на 5 % за каждое десятилетие, что в 10 раз быстрее, чем считали ранее.

Как было сказано ранее, ослабление поля составляет в среднем 1 % за 20 лет. Тут же пишется, что поле ослабевает не на 0,5 % за 10 лет, а на 5 %, то есть в 10 раз быстрее. На самом деле речь шла о том, что движение полюса МОЖЕТ БЫТЬ в 10 раз быстрее, чем происходит сейчас, а значит и инверсия может произойти быстрее. РЕЧИ О ТОМ, ЧТО ПОЛЕ НАЧАЛО СЛАБЕТЬ В 10 РАЗ БЫСТРЕЕ НЕ БЫЛО!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В момент инверсии биосферу должна защитить толстая атмосфера ( все таки жизнь как-то сохранилась, а вот как на это отреагирует человек сказать невозможно) и индуцированное солнечным ветром "вторичное" магнитное поле. Считается, что атмосфера пережила около 183 инверсии (за последние 83 миллиона лет), а связь массовых вымираний и инверсий остается спорной, так последних было уже очень много.

Смена черных и белых полос - магнитное поле разной направленности ( после инверсии).

Но радиационный фон определенно должен подняться, а радиационная зона стать ближе к Земле, как над ББА. Также существует вероятность изменения климата и истощения озонового слоя. Все будет зависеть исключительно от продолжительности инверсии.

Более подробно про радиацию в момент инверсии можно почитать тут:

Следует отметить, что нет никаких достоверных доказательств, что поле исчезало когда-либо или должно исчезнуть совсем, как у Марса нет, так как оно должно генерироваться конвективными процессами и поддерживаться вращением Земли. Вероятно, будет ослабевать поле с двумя полюсами (диполь) и формироваться слабый квадруполь с множественными полюсами, который будет существовать до завершения инверсии.

Формирование нескольких полюсов во время инверсии.

В частности, нечто подобное происходит в среднем каждые 22 года на Солнце (см. Закон Хейла).

Ниже краткий вывод:

Тут под вариациями поля подразумевается его естественные колебания, так как во время бури оно действительно испытывает временные изменения.

РЕКОМЕНДОВАНО К ПРОЧТЕНИЮ: