Внезапная головная боль, странная усталость, новости о сбоях GPS или яркое северное сияние далеко южнее привычных широт — всё это может иметь одну общую причину. Так что такое магнитная буря и почему о ней так часто говорят синоптики и учёные? Попробуем разобраться без сложных формул — так, чтобы было понятно и взрослому, и школьнику, который готовит реферат по астрономии.
Магнитная буря простыми словами: суть явления
Говоря просто, магнитная буря — это временное возмущение магнитного поля Земли, которое возникает в ответ на мощный поток вещества и энергии, прилетающий от Солнца. Наша планета окружена невидимым щитом — магнитосферой, которая отклоняет большинство космических частиц и защищает всё живое от их воздействия. Но когда до Земли долетает особенно мощный поток солнечной плазмы, этот щит начинает «трястись» и временно деформируется.
Именно это изменение и фиксируют приборы как магнитную (или геомагнитную) бурю. Она не является чем-то мистическим или случайным — это вполне закономерная физическая реакция планеты на активность нашей звезды. Солнце — тот самый объект, который ежедневно согревает Землю и благодаря которому мы чувствуем, почему от солнца тепло, время от времени ведёт себя неспокойно и выбрасывает в окружающее пространство облака заряженных частиц.
Несколько фактов, которые стоит запомнить об этом явлении:
- магнитная буря длится от нескольких часов до трёх-четырёх суток;
- её сила измеряется специальным показателем — Kp-индексом, от 0 до 9;
- самое заметное последствие сильной бури — яркое полярное сияние, которое иногда видно даже в средних широтах;
- бури случаются регулярно, но их интенсивность зависит от фазы 11-летнего цикла солнечной активности.
Откуда берётся магнитная буря и почему она начинается
Чтобы понять, почему наступает магнитная буря, стоит вспомнить, что Солнце — это не спокойный неподвижный шар света, а бурлящая плазменная звезда со своей «погодой». Постоянно, даже в спокойные периоды, оно излучает так называемый солнечный ветер — поток заряженных частиц, движущийся в сторону Земли со скоростью в несколько сотен километров в секунду. В обычном режиме магнитосфера легко с ним справляется.
Проблемы начинаются тогда, когда на Солнце происходит что-то более мощное. Главные виновники магнитных бурь таковы:
- Вспышки на Солнце — внезапные взрывы энергии в солнечной атмосфере, которые сопровождаются всплеском рентгеновского и ультрафиолетового излучения.
- Корональные выбросы массы — гигантские облака плазмы и магнитного поля, которые Солнце «выстреливает» в космос; если такое облако летит в направлении Земли, буря почти гарантирована.
- Высокоскоростные потоки солнечного ветра из корональных дыр — участков на Солнце, где магнитное поле открыто и частицы вылетают в пространство беспрепятственно.
- Взаимодействие межпланетного магнитного поля с магнитным полем Земли, когда их направления противоположны — именно тогда энергия солнечного ветра эффективнее всего «перекачивается» в магнитосферу планеты.
Когда магнитная буря вызвана выбросом корональной массы, частицы долетают до Земли за один-три дня, поэтому у учёных обычно есть время предупредить о приближении явления. А вот поток от корональной дыры повторяется примерно раз в 27 дней — столько длится один оборот Солнца вокруг собственной оси, — поэтому такие бури частично предсказуемы и даже имеют свой «график».
Чем опасна магнитная буря и на что она влияет
Магнитная буря — явление планетарного масштаба, поэтому её последствия ощущаются сразу в нескольких сферах: в технологиях, в природе и в самочувствии людей.
Наиболее уязвимы к космической непогоде технические системы:
- спутники на орбите — могут временно терять связь или даже выходить из строя из-за перегрузки электроники;
- системы навигации — во время сильных бурь точность GPS-сигнала заметно падает;
- радиосвязь — коротковолновая связь и авиационная радионавигация могут прерывать работу;
- линии электропередач — в редких случаях мощные бури вызывают перепады напряжения и даже аварийные отключения электроэнергии в высоких широтах.
Природное и в то же время самое красивое последствие — полярное сияние. Заряженные частицы, попадающие в верхние слои атмосферы вдоль силовых линий магнитного поля, заставляют молекулы кислорода и азота светиться зелёным, розовым и фиолетовым сиянием. Во время особенно сильных бурь это зрелище можно увидеть не только за полярным кругом, но и в средних широтах.
Что касается человеческого организма, здесь научная картина не столь однозначна. Прямое физиологическое воздействие магнитных бурь на здорового человека научно не доказано, однако часть людей — преимущественно те, кто имеет хронические заболевания сердечно-сосудистой системы, мигрень или повышенную метеочувствительность, — действительно замечают изменения самочувствия: усталость, головную боль, колебания давления или проблемы со сном. Врачи советуют таким людям в дни активной космической погоды больше отдыхать, пить достаточно воды и избегать чрезмерных физических и нервных нагрузок.
Чтобы оценить масштаб события, учёные пользуются официальной шкалой геомагнитных бурь:
| Уровень по шкале | Kp-индекс | Как характеризуют силу | Типичные последствия |
|---|---|---|---|
| G1 | 5 | Слабая | Незначительные колебания электросетей, слабые сияния возле полюсов |
| G2 | 6 | Умеренная | Возможны сбои в работе некоторых спутниковых систем |
| G3 | 7 | Сильная | Погрешности GPS, сияния заметны в средних широтах |
| G4 | 8 | Очень сильная | Проблемы с навигацией и радиосвязью, риски для электросетей |
| G5 | 9 | Экстремальная | Масштабные сбои систем, аварийные отключения напряжения, сияния видны даже в тропиках |
Как узнать о приближении магнитной бури
Космическую погоду сегодня отслеживают так же внимательно, как и обычную земную. Специальные спутники фиксируют параметры солнечного ветра ещё до того, как он достигает Земли, а наземные обсерватории ежеминутно измеряют колебания магнитного поля планеты. Благодаря этому предупреждение о приближении магнитной бури обычно появляется за несколько часов или даже за одни-двое суток — в зависимости от того, чем именно она вызвана.
Такие прогнозы публикуют метеорологические и астрономические службы, и ориентироваться в них совсем не сложно: достаточно знать, что чем выше Kp-индекс или буква в обозначении G, тем мощнее будет буря и тем шире может распространиться её влияние.
Магнитная буря — не повод для паники, а обычное явление космической погоды, с которым человечество научилось сосуществовать. Понимание того, откуда она берётся и чем может угрожать, помогает спокойнее воспринимать новости об очередной «атаке» Солнца и вовремя позаботиться о себе в дни повышенной солнечной активности.
F.A.Q. (Часто задаваемые вопросы)
Сколько длится магнитная буря?
Обычно магнитная буря длится от нескольких часов до трёх-четырёх суток. Продолжительность зависит от того, что её вызвало: буря от коронального выброса массы может быть короткой и интенсивной, а от высокоскоростного потока солнечного ветра — растянутой во времени, но более слабой.
Почему магнитная буря влияет на самочувствие человека?
Прямое физиологическое воздействие на здоровый организм научно не доказано, но метеочувствительные люди и те, кто имеет хронические сердечно-сосудистые заболевания или мигрень, часто отмечают усталость, головную боль или колебания давления. Это связывают с реакцией сосудистой и нервной систем на изменение электромагнитного фона планеты.
Как узнать, когда начнётся магнитная буря?
Космическую погоду отслеживают специальные спутники и наземные обсерватории, которые фиксируют параметры солнечного ветра ещё до его подлёта к Земле. Благодаря этому прогнозы о приближении бури появляются за несколько часов, а иногда и за одни-двое суток, в зависимости от типа события.
Чем опасна магнитная буря для техники?
Больше всего страдают спутники, системы навигации GPS, коротковолновая радиосвязь, а во время особенно сильных бурь — линии электропередач в высоких широтах, где возможны перепады напряжения. Степень риска зависит от уровня бури по шкале G1–G5.
Что делать во время магнитной бури, чтобы чувствовать себя лучше?
Врачи советуют в дни активной космической погоды больше отдыхать, пить достаточно воды, избегать чрезмерных физических и нервных нагрузок и по возможности сократить время у экранов. Людям с хроническими заболеваниями стоит иметь под рукой назначенные лекарства.
