Бархатов Николай Александрович, профессор Мининского университета
Солнце — основной источник гравитационной, волновой и корпускулярной энергии в солнечной системе. За секунду Солнце теряет примерно 5 000 000 тонн вещества и практически ничего не поглощает, за исключением редких астероидов, но они как правило не долетают до поверхности Солнца — испаряются. Постоянное выбрасывание солнечного вещества в виде плазмы называется "солнечный ветер". Солнце теряет также излучение в основном в видимом диапазоне. В периоды солнечной активности на Солнце происходят мощные потери вещества в виде корональных выбросов массы (КВМ) и излучения в виде рентгеновских вспышек. Однако эти потери Солнца являются совершенными мелочами на фоне его массы, но оказывают часто решающее значение на всю солнечную систему и конкретно на магнитное поле, атмосферу и глобальный климат Земли.
Результатом исследований по связи солнечных явлений с событиями на Земле стало появление термина космической погоды. Это комплекс изменяющихся внешних космических факторов, оказывающих влияние на Землю. В практическом смысле к тематике космической погоды относятся вопросы прогноза солнечной и геомагнитной активности, исследования воздействия солнечных факторов на технические системы, обеспечение инженерной деятельности на планете и в ближнем космическом пространстве. Здесь изучается влияние солнечной активности на радиосвязь, трубопроводы и линии электропередач, электронную аппаратуру самолетов и спутников, на климат, человека и другие биологические объекты. Одним из первых употребил понятие и словосочетание «космическая погода» А. Л. Чижевский в одной из своих публикаций начала XX века, в которой он исследовал влияние солнечной активности на исторические процессы.
Со временем выяснилось, что самой главной причиной солнечной активности являются солнечные пятна. В окрестности группы солнечных пятен и над ними развиваются центры солнечной активности в виде солнечных вспышек и КВМ. Это обстоятельство позволяет использовать визуальные наблюдения для прогноза солнечной активности. А дальше возникает вопрос: почему при таком активном Солнце есть еще жизнь на Земле? Ответ в том, что у Земли есть собственное магнитное поле в виде магнитосферы и атмосфера, которые обладают защитными функциями.
Потоки энергичных заряженных частиц, по-другому – радиация, не доходят до поверхности Земли. Часть их захватывается магнитным полем Земли и образует радиационные пояса в окрестности Земли. Оставшаяся часть погибает в земной полярной атмосфере и образует полярные сияния.
В связи с этим обстоятельством надо опасаться инверсии (смены местами) земных магнитных полюсов, когда геомагнитное поле исчезает полностью, и вся солнечная радиация устремляется на земную поверхность, уничтожая все живое. В истории Земли такое бывало, и не раз. Последняя инверсия зарегистрирована 800 000 лет назад.
Впервые люди пересекли радиационные пояса в ходе полётов на Луну, так как надо было улететь с околоземной орбиты в сторону Луны. В настоящее время околоземные орбиты пилотируемых КА прокладывают так, чтобы не попасть в радиационные пояса.
Орбита создаваемой Российской орбитальной станции (РОС) будет проходить над полярными широтами, но иногда попадать в опасную зону радиации — радиационный пояс. В связи с этим космонавты будут посещать РОС ненадолго — только для обслуживания. Планируемая орбита полезна тем, что трасса полета станции будет почти всегда проходить над нашей страной. В результате с ней будет постоянная надежная радиосвязь. Кроме того, РОС сможет выполнять оборонительные функции над Арктикой.
Другой опасностью являются КВМ. Они доходят до Земли за 2-3 дня после их выброса из области солнечных пятен. КВМ «ударяют» по магнитосфере и вызывают геомагнитные бури — заметные изменения геомагнитного поля.
Изменения магнитного поля, согласно закону электромагнитной индукции, вызывают возникновение интенсивных токов во всех протяженных проводящих конструкциях, которыми теперь окутана вся цивилизованная часть земной поверхности. Защиты от этого нет, но есть возможность спрогнозировать КВМ и магнитные бури и принять меры к уменьшению их влияния на наземные технические системы.
Рентгеновское излучение во время солнечных вспышек крайне интенсивно и губительно для всего живого, но оно поглощается верхними слоями земной атмосферы и до земной поверхности почти не доходит.
Таким образом особенности структуры геомагнитного поля и земной атмосферы позволяют защищать биосферу.
#мининский #mininuniver #десятилетиенауки #МинобрнаукиРоссии #популяризациянауки
