Что такое магнитные бури кратко
Полный блэкаут: почему магнитные бури угрожают всей нашей цивилизации
Откуда берутся магнитные бури
На Солнце есть пятна — зоны с пониженной температурой. На них формируются области так называемой особой магнитной активности, которые извергают облака с магнитными частицами. Они быстро двигаются в сторону Земли. Достигнув нашей планеты, они влияют на ее магнитное поле, что в свою очередь выводит из строя электрические устройства. При достаточно сильной буре планета на несколько месяцев может погрузиться в каменный век.
Катастрофа в XIX веке
Самая сильная геомагнитная буря в истории произошла 1 сентября 1859 года. Ночное небо Северного полушария озарилось яркими вспышками. Это было похоже на северное сияние, и его было видно даже на Гавайях. Люди только начинали использовать электричество, но ее уже было достаточно, чтобы заметить серьезный ущерб. Например, телеграфные линии оказались перегруженными и загорелись.
Как пишет National Geographic, сейчас аналогичное событие «может повредить больше трансформаторов, чем хранится на складах энергетических компаний, в результате чего миллионы людей останутся без света, питьевой воды, канализации, отопления, кондиционеров, телефонной связи, а также без скоропортящихся лекарств и продуктов питания — на несколько месяцев, которые потребуются, чтобы произвести и установить новые трансформаторы».
Интернет-апокалипсис
На конференции по коммуникациям в августе 2021 года американская исследовательница Сангита Абду Джоти представила доклад под названием «Геомагнитные бури: готовимся к интернет-апокалипсису». Абду Джоти обнаружила, что местная и региональная интернет-инфраструктура несильно пострадает даже при интенсивных вспышках на Солнце. Причина: на оптоволокно, из которого состоят провода, геомагнитные бури практически не могут повлиять. Однако разрушатся длинные подводные кабели, которые соединяют континенты и страны. Прекращение их работы отключит планету от интернета.
Пока есть время
Сангита Абду Джоди говорит: «Во время пандемии мы увидели, насколько мир был не готов. Не было никакого протокола по борьбе с болезнью. То же самое — с жизнестойкостью интернета. Наша инфраструктура не готова к крупным вспышкам на Солнце. Мы обладаем очень ограниченным знанием по поводу масштаба разрушений».
Что такое магнитная буря
Без Солнца, жизнь на Земле и само существование нашей планеты были бы невозможны. Солнце оказывает сильное влияние на различные стороны нашей жизни. И, к сожалению, оно несет нам не только свет и тепло. Его активность является причиной и негативных явлений, называемых геомагнитными бурями. В наши дни, их вред нашей планете и здоровью ее обитателей уже не вызывает сомнений. О том, в чем он состоит, мы поговорим позже. А для начала разберемся в том, что такое магнитная буря и каковы причины ее возникновения.
Причины магнитных бурь
В отличие от большинства планет Солнечной системы, Земля обладает магнитным полем. Вдоль него, в космическом пространстве движутся заряженные частицы. Они захватываются магнитным полем нашей планеты.
В периоды повышения солнечной активности, количество заряженных частиц, попадающих в магнитное поле Земли, возрастает. Это приводит к его возмущению и влечет за собой геомагнитные бури. Основными видами солнечной активности, приводящими к появлению бурь, являются вспышки на Солнце, выбросы корональной массы и корональные дыры.
Некоторые исследователи не делают различия между корональными выбросами массы и вспышками на Солнце, считая их разными внешними признаками одного явления. Разделение во взглядах обусловлено трудностями в наблюдении этих процессов, а также тем, что очень часто выбросы корональной массы и вспышки наблюдаются почти одновременно, с минимальными временными промежутками. Однако по официальной классификации, сегодня принято считать, что эти два явления имеют различную природу.
Как солнечная активность вызывает магнитную бурю
Солнечные вспышки представляют собой выбросы плазмы в космическое пространство. Энергия вращения Солнца при этом переходит в магнитную энергию. Ее количество очень велико — за время одной вспышки высвобождаются миллиарды килотонн энергии в тротиловом эквиваленте.
Во время корональных выбросов массы энергия светила не реализуется в виде магнитного излучения, а тратится на ускорение огромного количества вещества, выделяющегося с поверхности Солнца в окружающее пространство.
Корональными дырами называют участки солнечной короны, на которых снижена плотность и температура плазмы. В среднем, ее плотность там в 100 раз ниже обычного. Обычно линии магнитного поля на поверхности Солнца замкнуты, что препятствует вытеканию плазмы в космическое пространство. Но иногда в результате взаимодействия между разными линиями некоторые из них размыкаются. Сила магнитного поля на данном участке не позволяет удерживать плазму, которая свободно улетучивается и удаляется от Солнца. А температура плазмы и ее плотность на данном участке естественным образом падает.
В результате появления корональных дыр, вспышек на Солнце и выбросов корональной массы в окружающее пространство попадает большое количество заряженных частиц, которые с космическим ветром летят в сторону Земли. В среднем, они достигают ее примерно на вторые-третьи сутки. В тот момент, когда они долетают до нашей планеты, ее магнитное поле возмущается, и наступает геомагнитная буря. Ее длительность может составлять от нескольких часов до нескольких дней.
Частота возникновения магнитных бурь
Исследователи выяснили, что периодичность геомагнитных бурь напрямую связана с 11-летним циклом солнечной активности. В годы солнечного максимума количество магнитных бурь в году может достигать 50. А когда активность Солнца минимальна, может произойти всего 1-2 бури в год. Из этих заключений можно сделать вывод о том, в годы пиковой солнечной активности мы живем в условиях магнитных бурь около половины времени. А за всю жизнь на долю магнитных бурь приходится около 20�ашего времени.
Сегодня ученые научились делать прогнозы магнитных бурь, основанные на наблюдении явлений, происходящих на Солнце. Эти наблюдения ведутся как с Земли, так и со спутников и космических кораблей. Существуют 1-часовой, 2-суточный, недельный и 27-45-суточные прогнозы. Однако, лишь 1-часовой прогноз дает результаты, достоверные на 95Двухдневные прогнозы оказываются верными лишь на 30-50 а остальные – и того меньше. Таким образом, хоть мы уже точно знаем, что такое магнитная буря, мы еще не научились точно прогнозировать время ее появления.
Возможно, в скором времени ученые научатся своевременно и с большой точностью узнавать о начале новых бурь. Ведь изучать их начали относительно недавно. Но сразу после начала космической эры исследователи существенно продвинулись в данной сфере. Во многом это обусловлено тем, что появилась возможность изучать магнитные бури с помощью внеземных средств наблюдения.
Как магнитные бури влияют на организм человека
К сожалению, людям геомагнитные бури причиняют только вред. Особенно сильно ощущают его метеочувствительные люди. Но и у многих других состояние здоровья в такие моменты ухудшается. По наблюдениям ученых, от 50 до 75 процентов всех жителей Земли, так или иначе, страдают во время магнитных бурь. Особенно плохо приходится пожилым людям, беременным женщинам и маленьким детям.
Наибольший вред магнитные бури приносят сердечнососудистой системе. В эти дни учащаются случаи сердечных приступов и инфарктов. Кроме того, во время магнитных бурь у людей повышается количество тромбоцитов в крови, отчего она становится более густой и вязкой. В результате у многих повышается артериальное давление и возрастает риск тромбоза. А еще во время бурь чаще обычного обостряются любые заболевания, включая и психические. Замечено также, что даже здоровые люди в эти периоды времени ощущают повышенную утомляемость, слабость, упадок сил, раздражительность или, напротив, апатию. Для того чтобы свести к минимуму неблагоприятные последствия магнитных бурь, желательно отказаться во время них от тяжелых физических нагрузок, употребления перегруженной калориями пищи и алкогольных напитков.
Расписание магнитных бурь на сегодня
Магнитные бури на сегодня (14 декабря, 2021 год) вы можете посмотреть на сайте по ссылке, указанной ниже. Расписание магнитных бурь составлены по данным лаборатории рентгеновской астрономии Солнца, ФИАН.
Надеемся, теперь вы получили четкое представление о том, что такое магнитная буря и как она влияет на нашу жизнь.
Правда ли, что магнитные бури влияют на здоровье человека?
Сильная магнитная буря может нарушить работу электросети или серьезно повредить искусственный спутник Земли.
Но повлиять на работу клеток, тканей или органов человека магнитные бури неспособны.
Существуют ли магнитные бури
Да. Порой магнитная буря — весьма яркое событие, не заметить которое очень сложно.
Самая сильная зарегистрированная магнитная буря случилась 1—2 сентября 1859 года. Из-за нее вышли из строя телеграфные линии в США, а жители Кубы, Ямайки и Багамских островов посреди ночи наблюдали в небе северное сияние. Причем оно было таким ярким, что спящие птицы проснулись и начали щебетать, а люди встали и пошли на работу, потому что подумали, что уже утро.
Происшествие получилось таким запоминающимся, что ему дали собственное имя — Кэррингтонское событие, в честь астронома Ричарда Кэррингтона, который первым сообщил о нем.
Супермагнитная буря 1989 года—Официальный журнал Общества геонаук Азии и Океании
Но даже менее масштабные бури иногда попадают в историю. Например, из-за электромагнитной бури 13—14 марта 1989 года в канадском Квебеке отключились трансформаторы, так что в городе больше 9 часов не было электроэнергии.
А во время магнитной бури, которая длилась с 19 октября по 5 ноября 2003 года, на несколько часов отключалась радиосвязь и примерно 30 часов не работала американская навигационная система для самолетов. В космосе происшествия были еще серьезнее: магнитная буря серьезно повредила японский спутник ADEOS-2.
К счастью, такие крупные магнитные бури возникают довольно редко — примерно раз в два с половиной года. Гораздо чаще, примерно раз в два-три дня, возникают слабые бури, способные вызвать только слабые колебания электросети.
Курс о больших делах
Что вообще такое магнитная буря
Солнце — не только источник жизни на нашей планете, но и генератор мощного электромагнитного излучения. Обычно оно работает в относительно спокойном режиме. Но иногда на Солнце происходят вспышки — мощные выбросы энергии, которые длятся от нескольких минут до нескольких часов.
Если вспышка происходит на стороне Солнца, обращенной к Земле, через два-три дня излучение достигает нашей планеты. Так как у излучения очень много энергии, по дороге оно может повредить космические аппараты — как это и произошло с японским спутником в 2003 году.
Но излучение не обрушивается на поверхность нашей планеты и обитающих на ней людей и животных, потому что у нас есть отличная «встроенная защита» — расплавленное железное ядро Земли. Оно превращает планету в гигантский магнит, окруженный собственным магнитным полем.
Когда поток электромагнитного излучения Солнца долетает до Земли, он ударяет в магнитное поле нашей планеты. В результате магнитное поле Земли начинает колебаться. Это и есть магнитные, или геомагнитные бури — эти два понятия обозначают одно и то же.
Если магнитная буря достаточно сильная, колеблющееся магнитное поле создает во всех проводах на земной поверхности электрический ток — даже если они были обесточены. Если же в проводах уже бежал ток, магнитная буря его усиливает. Именно по этой причине во время Кэррингтонского события перестал работать телеграф.
При этом большую часть электромагнитного излучения магнитное поле Земли переправляет на Северный и Южный полюса. Когда атомы и молекулы, из которых состоят верхние слои атмосферы, получают избыточную энергию от солнечного излучения, в небе в этих областях земного шара возникает полярное сияние.
Как магнитные бури влияют на человека
Найти ответ на этот вопрос пытается гелиобиология — научное направление, которое изучает влияние солнечной активности, в том числе геомагнитных бурь, на здоровье человека. Это научное направление в 30-х годах прошлого века основал российский физик Александр Чижевский.
Обзор гелиобиологических исследований за 20 лет — Открытый журнал биомедицинских наукPDF, 329 КБ
Гелиобиологи пытаются выяснить, есть ли связь между магнитными бурями и психическими заболеваниями, смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний и обострениями болезней нервной системы. Но с самим научным направлением есть ряд концептуальных проблем.
С точки зрения физики при магнитной буре возникает гигантское переменное магнитное поле. Теоретически такие поля способны вызывать в теле человека лишний электрический ток, который мог бы нарушить работу нервных клеток, ведь они передают информацию от тела к мозгу и обратно при помощи электричества.
Колебания магнитных полей, к которым приводят магнитные бури — Организация экономического сотрудничества и развитияPDF, 1,86 МБ
Электричество и здоровье — Бельгийская биоэлектромагнитная группаPDF, 510 КБ
Но на практике этого не происходит. Чтобы разобраться почему, придется углубиться в физические тонкости.
Интенсивность воздействия магнитных полей принято измерять в теслах. Магнитное поле Земли, которое защищает нас от лишней солнечной энергии и которое начинает колебаться при магнитных бурях, воздействует на нашу планету с интенсивностью примерно 30 микротесла.
Во время Кэррингтонского события магнитное поле Земли колебалось с амплитудой в 1,76 микротесла. Этого достаточно, чтобы электрический ток возник в длинных металлических проводах, но недостаточно, чтобы лишний ток появился в человеческом теле.
Во время более слабых магнитных бурь колебание магнитного поля Земли еще меньше — как правило, оно не превышает 0,5 микротесла. Магнитный поток такой же интенсивности воздействия образуется в центре обычного канадского города и без всяких магнитных бурь: его создает бегущий по проводам электрический ток и работающие электроприборы, которыми пользуются горожане.
Поэтому большинство международных организаций считает, что организм человека эволюционно приспособлен к воздействию магнитного поля Земли и его незначительным колебаниям во время магнитных бурь.
Теоретически есть еще один механизм, при помощи которого магнитные бури способны влиять на живых существ. Некоторые животные — например, лососи, морские черепахи, медоносные пчелы и перелетные птицы — способны использовать геомагнитное поле Земли, чтобы ориентироваться в пространстве. Как именно они это делают, мы пока не знаем, но уже есть несколько предположений.
Например, в глазах перелетных птиц есть белок криптохром. Возможно, благодаря ему птицы буквально видят геомагнитное поле Земли. Если это действительно так, вполне возможно, что магнитные бури способны на время сбить перелетных птиц и других животных-навигаторов с верного пути.
Криптохром и магниторецепция животных — Журнал группы теоретической и вычислительной биофизики
Но у людей криптохромов и связанного с ними «геомагнитного чувства» нет. Магнитные бури не мешают нам ориентироваться в пространстве. Это природное явление просто лежит вне пределов нашего восприятия.
Зачем информацию о вспышках на Солнце передают в новостях
С новостями вообще интересно. Так, видимо, и появился миф о влиянии геомагнитных бурь на организм человека: люди не понимали смысла этих сообщений в прогнозах. На самом деле они предназначены для технических специалистов — например, для тех, кто отвечает за навигацию.
Судя по данным, которые у нас есть, геомагнитные бури опасны только для электросетей, навигационных устройств, космических аппаратов на орбите Земли. Ощутимого влияния на людей они не оказывают, так что нет смысла принимать лекарства или устанавливать дома какие бы то ни было приборы, якобы способные защитить от магнитных бурь.
Как пережить магнитную бурю
Возможно, люди, которые жалуются на геомагнитные бури, на самом деле страдают от эффекта ноцебо. Это то же самое, что эффект плацебо, но наоборот. Возможно, эти люди так уверены во вреде электромагнитных бурь, что действительно начинают испытывать неприятные ощущения.
Однако это не означает, что подобные пациенты выдумывают неприятные симптомы или притворяются, что болеют. Их жалобы могут быть симптомом тревожного расстройства, связанного с беспокойством о здоровье. Это состояние может сильно испортить человеку жизнь, но, к счастью, неплохо изучено в современной медицине. Чтобы избавиться от неприятных ощущений, имеет смысл проконсультироваться с психотерапевтом.
В чём суть магнитных бурь
Иногда на Земле происходят магнитные бури. У некоторых людей при этом ухудшается самочувствие, а техника может давать сбои. Если никто не против, давайте разбираться, что такое магнитная буря и как она влияет на человека.
Как происходит магнитная буря
Рассмотрим по порядку природу этого явления:
Именно возмущения в магнитном поле планеты являются магнитной бурей. Буря обычно длится от 24 до 48 часов, хотя бывали более продолжительные случаи.
Каково влияние магнитных бурь
Для техносферы и многих обитателей Земли это явление не проходит без последствий.
Техника
Сильнее всего страдают космические аппараты, что приводит к перебоям со связью, передачей телевизионных сигналов, систем навигации и т.д.
Техника на Земле практически не подвержена воздействию магнитных бурь. Исключение составляет радиосвязь, протяжённые линии электропроводников и трансформаторы. Поэтому теоретически мощная магнитная буря может оставить нас без электричества на долгий период.
Так в 1859 году произошла мощнейшая за историю наблюдений магнитная буря, которая вывела из строя телеграфную связь во всём мире.
Животные
Многие живые организмы обладают способностью чувствовать магнитное поле. Благодаря этому они могут определять направление движения, высоту или положение на местности. Такой «бионавигацией» обладают моллюски, рыбы, насекомые, грызуны и многие птицы. Колебания магнитного поля пусть и не кардинально, но всё же способно отразиться на жизни представителей фауны.
В ходе опытов над мышами учёные выяснили, что отсутствие магнитного поля приводит к уменьшению срока жизни грызунов и вызывает негативные изменения в организме. Через несколько поколений популяция вовсе вымирает.
Однако это заставляет задуматься, насколько всё живое зависит от текущей величины магнитного поля Земли.
Ухудшение самочувствия связанно с тем, что в мелких кровеносных сосудах уменьшается кровоток. Из-за этого ткани организма не получают нужный объём кислорода. Головные боли, учащённое сердцебиение, бессонница – всё это частые последствия возмущения магнитного поля планеты.
Страдающие от сердечно-сосудистых заболеваний подвержены большему риску. Для организма изменение привычной магнитной обстановки является стрессом, сопровождающимся выработкой гормонов тревоги. Как следствие, в эти дни резко повышается количество инсультов, инфарктов и гипертонических кризов.
Факт: От 50 до 75% населения так или иначе подвержены влиянию магнитных бурь.
Как узнать, есть ли сейчас магнитная буря
Большинство погодных сервисов предоставляют информацию об активности магнитного поля. Однако на сайте Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца можно мониторить обновляемый каждые 3 часа график состояния магнитосферы.
Заключение
Магнитные бури – это природное явление, причиной которого является солнечная активность. Сильные возмущения могут вызвать перебои в работе спутников, связи и трансформаторов. У представителей животного мира барахлит природная «навигация», а люди страдают от плохого самочувствия и в большей мере подвержены обострению сердечно-сосудистых заболеваний.
Магнитные бури: природа и влияние на человека. Справка
Геомагнитные бури – возмущение магнитного поля Земли длительностью от нескольких часов до нескольких суток, вызванное поступлением в окрестности Земли возмущенных высокоскоростных потоков солнечного ветра и связанной с ними ударной волны. Геомагнитные бури происходят в основном в средних и низких широтах Земли.
В результате вспышек на Солнце в космическое пространство выбрасывается огромное количество вещества (в основном протонов и электронов), часть которого, двигаясь со скоростью 400–1000 км/с, за один – два дня достигает земной атмосферы. Магнитное поле Земли захватывает из космического пространства заряженные частицы. Слишком сильный поток частиц возмущает магнитное поле планеты, из-за чего быстро и сильно изменяются характеристики магнитного поля.
Таким образом, геомагнитная буря – это быстрые и сильные изменения в магнитном поле Земли, возникающие в периоды повышенной солнечной активности.
Пик активности Солнца во время предыдущего солнечного цикла пришелся на 2001–2002 годы, когда солнечные ветры исходили с поверхности нашего светила почти постоянно, а солнечные пятна достигли своего максимума. Тогда же специалисты отмечали и крайне неблагоприятные последствия активности и для нашей планеты – электронное оборудование давало сбои, спутники на орбите работали с ошибками.
Самая мощная за всю историю наблюдательной астрономии вспышка произошла 4 ноября 2003 года. Ее энергии, как показали расчеты, могло бы хватить для снабжения электричеством такого города, как Москва, в течение 200 млн. лет.
Влияние магнитных бурь на жизнь и здоровье людей
Геомагнитные бури оказывают влияние на многие области деятельности человека, из которых можно выделить нарушения связи, систем навигации космических кораблей, возникновение поверхностных зарядов на трансформаторах и трубопроводах и даже разрушение энергетических систем.
Магнитные бури также оказывают влияние на здоровье и самочувствие людей. Они опасны в первую очередь для тех, кто страдает артериальной гипертонией и гипотонией, болезнями сердца. Примерно 70% инфарктов, гипертонических кризов и инсультов происходит именно во время солнечных бурь.
Магнитные бури нередко сопровождаются головными болями, мигренями, учащенным сердцебиением, бессонницей, плохим самочувствием, пониженным жизненным тонусом, перепадами давления. Ученые связывают это с тем, что при колебаниях магнитного поля замедляется капиллярный кровоток и наступает кислородное голодание тканей.
В 1930-х годах в Ницце (Франция) случайно было замечено, что частота инфарктов миокарда и инсультов у пожилых людей резко возрастала в дни, когда в работе местной телефонной станции наблюдались сильные нарушения вплоть до полного прекращения связи. Впоследствии было установлено, что нарушения телефонной связи происходят во время магнитных бурь. На этом основании и был сделан вывод, что инфаркты и инсульты, как и сами срывы телефонной сети, связаны с магнитными бурями.
Острые споры вызывал в свое время вопрос о влиянии солнечной активности на возникновение несчастных случаев и травматизма на транспорте и в производстве. На это впервые указал еще в 1928 году Александр Чижевский, а в 1950-х годах немецкие ученые Рейнхольд Рейтер и Карл Вернер из анализа около 100 тысяч автокатастроф установили их резкое увеличение на второй день после солнечной вспышки. Позже российский судебный медик из Томска Владимир Десятое обнаружил резкое возрастание числа самоубийств (в 4 ‑ 5 раз по сравнению с днями спокойного Солнца) также на вторые сутки после вспышки на Солнце. А это как раз соответствует началу магнитных бурь.
Негативному воздействию магнитных бурь подвержены по разным данным от 50 до 75% населения Земли. При этом момент начала стрессовой реакции может сдвигаться относительно начала бури на разные сроки для различных бурь и для конкретного человека. Многие люди начинают реагировать не на сами магнитные бури, а за 1-2 дня до них, т.е. в момент вспышек на самом Солнце.
Также замечено, что до 50% населения планеты способны к адаптации, т.е. к уменьшению до нуля реакции на подряд идущие друг за другом несколько магнитных бурь с интервалом 6‑7 дней, и что молодые люди практически не ощущают воздействия магнитных бурь.
У теории влияния магнитных бурь на человека есть противники, которые придерживаются того мнения, что гравитационные возмущения, связанные с изменением взаимного расположения Земли, Луны и планет солнечной системы, неизмеримо малы в сравнении с теми, которым люди подвергаются в обычной жизни (тряска, ускорения и торможения в общественном транспорте, резкий спуск и подъем и т.д.).
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников