Опасность облака плазмы и классификация солнечных вспышек
После начала солнечной вспышки излучение доходит до поверхности Земли в течение 8-10-минутного периода, после чего в сторону нашей планеты направляются мощно заряженные частицы. Далее в течение трехдневного срока облака плазмы достигают Земли. Своеобразная взрывная волна сталкивается с нашей планетой и вызывает магнитные бури. Длительность каждой вспышки обычно не превышает нескольких минут, однако этого времени и мощности выброса энергии вполне хватает для того чтобы оказать влияние на состояние Земли и самочувствие ее жителей.
Энергию вспышки определяют в видимом диапазоне электромагнитных волн по произведению площади свечения в линии излучения водорода, характеризующей нагрев нижней хромосферы, на яркость этого свечения, связанную с мощностью источника.
Также используют классификацию, основанную на непрерывных однородных измерениях амплитуды теплового рентгеновского всплеска в диапазоне энергий 0,5—10 кэВ (с длиной волны 0,5—8 ангстрем), проводимых некоторыми искусственными спутниками Земли.
Согласно классификации, которая была предложена в 1970 году Д.Бейкером, солнечной вспышке присваивается балл — обозначение из латинской буквы и индекса за ней. Буквой может быть A, B, C, M или X в зависимости от величины пика интенсивности рентгеновского излучения.
При этом А – вспышки с минимальной степенью рентгеновского излучения, а каждая последующая – интенсивнее предыдущей в 10 раз. Самыми мощными и опасными считаются вспышки класса X.
Многочисленными учеными и исследователями замечено, что даже тайфуны, ураганы и землетрясения чаще всего возникают во время проявления солнечной активности. Поэтому прогнозы различных природных катаклизмов нередко связаны со вспышками на Солнце.
Влияние солнечных вспышек
Космическое пространство
Наиболее неблагоприятными солнечные вспышки считаются для покорителей космоса. Представляя наибольшую степень угрозы в просторах космического пространства, волны мощной взрывной энергии вполне могут повреждать спутники связи, и даже космические аппараты, полностью выводя приборы и системы управления из строя.
Вспышки на Солнце, образующие мощные потоки протонов, значительно повышают уровень радиации, вследствие чего люди в открытом космосе могут запросто подвергаться сильному облучению.
При Советском Союзе возможность вероятности солнечных вспышек пытались прогнозировать ведущие специалисты в Крымской астрофизической обсерватории, и если возникали предпосылки для энергетического взрыва, полеты космонавтов в обязательном порядке откладывались.
Техника
Ученые выявили прямое влияние вспышек на Солнце и следующих за ними геомагнитных бурь на работу различных технических устройств. И оно поистине грандиозно. К сожалению, вспышки на Солнце способны влиять на созданные человеком устройства лишь негативно.
Нередко в эти периоды выходят из строя или работают с перебоями радиолокационные приборы. Во время вспышек на Солнце часто теряется связь с судами и подводными лодками. Большую опасность представляет данный вид солнечной активности и для самолетов. Во время вспышек иногда перестают работать навигационные приборы авиалайнеров. В случае если это происходит во время взлета или посадки, возникает прямая угроза жизни пассажиров и членов экипажа.
Страдает в период вспышек и наземное оборудование. В первую очередь, это касается устройств, передающих и принимающих GPS-сигналы. Поэтому из-за вспышек на Солнце могут работать неправильно или вовсе не работать автомобильные навигаторы, сотовые телефоны и другие устройства с поддержкой GPS.
Организм человека
К сожалению, как и в случае с техникой, данный вид солнечной активности крайне неблагоприятен для людей.
Впервые о влиянии вспышек на живых существ, в том числе и на людей, говорил еще в начале ХХ века знаменитый ныне ученый Чижевский. Однако, в то время его доводы осмеивали, считая их лженаучными. И лишь через многие десятки лет исследователи обнаружили сильное влияние солнечных вспышек на человеческий организм. К сожалению, как и в случае с техникой, данный вид солнечной активности крайне неблагоприятен для людей.
Ученые выяснили, что в этот период кровь сгущается. В связи с этим вспышки на Солнце особенно опасны для людей, страдающих гипертонией или склонным к образованию тромбов.
Вспышки на Солнце оказывают неблагоприятное воздействие на сердечно-сосудистую систему человека. По этой причине во время них повышается число инфарктов и инсультов. У людей, страдающих какими-либо хроническими заболеваниями, во время вспышек иногда случаются обострения. А у тех, кто полностью здоров, порой возникает беспричинная усталость, апатия, упадок сил.
Уже не раз доказано, что катастрофы и аварии по вине человеческого фактора количественно вырастают в дни солнечных вспышек. Это связано с тем, что в такие периоды мозговая деятельность максимально ослаблена, а концентрация внимания сильно притупляется. Кроме того, для ряда людей магнитные бури являются возбудителями настоящих мучений и расстройств. Таких групп можно насчитать множество:
- Люди с ослабленным иммунитетом;
- Население, страдающее сердечно-сосудистыми заболеваниями, мигренями, скачками (перепадами) артериального давления;
- Люди с хроническими заболеваниями, которые обостряются во время каждой вспышки солнечной энергии и последующей магнитной бури;
- Население, подверженное периодическим проявлениям бессонницы, потере аппетита, беспокойному сну;
- Психически неуравновешенные личности.
Эти явления оказывают негативное влияние на человеческий организм, как на физиологическом, так и на психологическом уровне. Так, даже абсолютно здоровые люди в это время нередко испытывают повышенную раздражительность и нервную возбудимость — или, напротив, вялость и депрессию.
Ученые установили, что во время вспышек на Солнце у людей ухудшается внимание и снижается скорость реакции на внешние раздражители. По этой причине в такие моменты возрастает количество дорожно-транспортных происшествий
Кроме того, в эти периоды увеличивается количество производственных аварий, причина которых — человеческий фактор.
У людей с психическими заболеваниями и отклонениями во время вспышек на Солнце часто наблюдаются обострения. Кроме того, уже давно замечено, что в такие моменты возрастает число самоубийств.
37 тысяч вспышек за 11 лет
Учёным давно известно, что активность Солнца изменяется по циклам. Их продолжительность примерно составляет 11 лет. В среднем за один такой цикл Земля испытывает 600 магнитных бурь. А на Солнце за эти 11 лет происходит около 37 тысяч вспышек.
В 2020 году начался очередной, 25-й по счёту, цикл. Как пояснил aif.ru директор Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН Владимир Кузнецов, по некоторым прогнозам он ожидался средним или низким по силе, хотя достоверно об этом говорить было нельзя.
«Пока Солнце ещё не находится на максимуме своей активности. После начала цикла должно пройти 4-5 лет, чтобы количество солнечных пятен (вспышек) стало наибольшим, потом этот процесс вновь пойдёт на спад, — говорит учёный. — Вспышки на поверхности Солнца — это естественное, постоянно повторяющееся явление. Оно связано с образованием и распадом в его атмосфере магнитных полей, а энергию самой мощной вспышки можно сравнить со взрывом нескольких миллионов атомных бомб.
Учёные наблюдают за Солнцем давно, и они столкнулись с такой загадкой: наиболее экстремальные явления на нём происходят во время циклов, которые по силе оцениваются ниже среднего. Объяснить этот парадокс мы пока не можем. Возможно, не хватает статистики».
Поскольку 25-й цикл только набирает обороты, в ближайшие годы нам стоит ожидать увеличения числа солнечных вспышек и геомагнитных бурь. По прогнозам лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований РАН и Института солнечно-земной физики СО РАН, следующие магнитные бури грянут в конце марта, 26-го и 30-го числа. А 2 апреля случится ещё одна.
Какими будут эти события, пока неизвестно. И, разумеется, Солнце может внести свои коррективы в этот прогноз.
Причины вспышек на Солнце
Как и любая другая звезда, Солнце представляет собой огромный газовый шар. Этот шар вращается вокруг своей оси, но делает это не так, как наша планета или другое твердое тело. Скорость вращения разных частей этой звезды отличается. Полюса движутся медленнее, а экватор – быстрее. В итоге магнитное поле Солнца вместе с плазмой закручивается особым образом и до такой степени усиливается, что начинает подниматься на его поверхность. В этих местах повышается активность и появляются вспышки.
Иными словами, энергия вращения светила способна переходить в магнитную энергию. А в тех местах, где высвобождается слишком много такой энергии, и возникают вспышки. Этот процесс легко представить на примере обычной электрической лампочки, включенной в сеть. Если напряжение в сети чрезмерно повышается, лампочка перегорает.
Роль звездных вспышек в зарождении жизни
Как ни странно, ученые полагают, что солнечные бури были ключом к зарождению жизни на Земле. Мощные солнечные взрывы, возможно, имели решающую роль в разогреве Земли. Выбрасываемая энергия превратила простые молекулы в сложные, такие как ДНК и РНК, необходимые для жизни.
Около 4 миллиардов лет назад Земля получала лишь 70% энергии от Солнца, по сравнению с тем, что мы имеем сегодня. Это означает, что наша планета должна была быть ледяным шаром. Вместо этого, геологические свидетельства говорят о том, что она была теплой и имела океаны жидкой воды. Ученые называют это «Парадокс слабого молодого Солнца».
Солнце до сих пор производит вспышки и выбросы масс, но они не являются столь частыми и интенсивными, как ранее. Более того, на сегодняшний день Земля имеет сильное магнитное поле, которое уберегает нас от большей части энергии, достигающей нашей планеты. Но наша молодая планета имела более слабое магнитное поле. Расчеты ученых показывают, что в то время частицы космической погоды путешествовали вниз по линиям магнитного поля, врезаясь в изобилие молекул азота в атмосфере, изменяя химию и создавая условия для жизни.
В тоже время, слишком большое количество энергии может быть губительно для молодых планет. Постоянная цепь звездных извержений и ливней из частиц может содрать атмосферу, если магнитосфера слишком слаба. Понимание этих процессов поможет ученым определить, какие звезды и какие планеты могут быть гостеприимными для жизни.
Источники
- https://www.sciencedebate2008.com/solar-flares/https://in-space.ru/solnechnye-vspyshki-i-magnitnye-buri/https://www.vnews.agency/news/society/97668-vspyshki-na-solnce-v-chem-opasnost-i-kak-sebya-zaschitit.htmlhttps://voshod-solnca.ru/articles/вспышки-на-солнцеhttps://futurist.ru/articles/1140
Риск инсультов и инфарктов вырастает на 19%
Примечательно, что у науки до сих пор нет достоверных данных о воздействии солнечной активности и геомагнитных бурь на здоровье человека, а термин «метеочувствительность» («метеозависимость») не признаётся медиками как болезнь. Тем не менее были исследования, которые показывают возможную связь между этими космическими явлениями и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Так, сотрудники Оксфордского университета на протяжении 23 лет проводили анализ солнечной активности и выяснили, что после мощных вспышек вероятность инсультов и инфарктов увеличивается на 19%. Также они заметили, что на 27% возрастает риск нарушения кровообращения мозга и обостряются психические заболевания, связанные с повышенным уровнем агрессии и тревожности.
А вот факт воздействия активности Солнца на технику и кое-какое оборудование сомнению не подлежит. Геомагнитные бури приводят к тому, что атмосфера Земли «разбухает», становится толще. Из-за этого тормозятся спутники и МКС, а кроме того, заряженные частицы солнечного ветра способны выводить орбитальные космические аппараты из строя.
Страдает и наземное оборудование. В марте 1989 года случилась одна из сильнейших геомагнитных бурь в истории человечества. Тогда в канадской провинции Квебек на 9 часов вырубилась энергосистема, во всём мире происходили сбои высокочастотной радиосвязи, а полярные сияния (они свидетельствуют о возбуждении ионосферы — верхней части атмосферы Земли) были видны в Мексике и Крыму.
Наконец, возмущение магнитного поля планеты может влиять на навигацию и обеспечение безопасности кораблей и самолётов. Дело в том, что сигнал геолокации, направляясь от спутника к потребителю (штурману морского или воздушного судна), пересекает ионосферу, и, когда она возбуждена, сигнал рассеивается. Ошибка в навигации при этом может достигать 100 метров. Для самолётов в некоторых ситуациях (например, при сильном тумане) она может стать фатальной.
Как ученые пытаются предсказывать вспышки на Солнце
Уже не одно десятилетие ученые разных стран пытаются выяснить, каким образом можно прогнозировать такие природные явления как вспышки на Солнце. Их частоту обусловливают одиннадцатилетние циклы солнечной активности.
Однако самые мощные и неприятные проявления активности Солнца настигают нас, совершенно внезапно, и по сей день. Это обусловлено тем, что прогнозировать солнечные вспышки можно только при анализе магнитных солнечных полей, не отличающихся постоянством и хотя бы минимальной стабильностью.
Учитывая степень влияния и опасность от солнечных вспышек, работы и попытки найти наиболее верные методы прогнозирования данного явления не прекращаются. Достаточно долго ученые и синоптики рассматривали два пути решения проблемы:
- Казуальный – основывается на прогнозировании ближайшей вспышки методом ее моделирования, для чего тщательно изучаются физические механизмы вспышки.
- Синоптический – метод, при котором подразумевается изучение и анализ предпосылок и поведения Солнца перед каждой возникшей вспышкой.
Неоспоримым остается тот факт, что корональное происхождение солнечных вспышек и их магнитная природа непосредственно связаны. А значит, и для более качественной разработки прогнозирования скорей всего необходимо будет связывать воедино оба метода.
Как себя обезопасить
Для того, чтобы уменьшить последствия вспышек на Солнце и возникающих в результате магнитных бурь рекомендуется:
- избегать полетов на самолетах, а также поездок в метро. В подземке электромагнитные поля сверхнизкой частоты гораздо сильнее, чем на поверхности во время больших магнитных бурь. Это может провоцировать сердечные приступы;
- следует избегать резких движений и значительных физических нагрузок;
- нужно исключить из меню сладкое, жирное, мясное и алкоголь. Полезны фрукты с высоким содержанием калия и магния: бананы, яблоки, изюм, курага, черная смородина, вишня, черника, клюква, лимоны, абрикосы, персики. Некоторые лекарственные растения послужат общеукрепляющими средствами. Это чай из листьев земляники, сок из свежих листьев алоэ, настойка эвкалипта;
- успокоить нервную систему. Так разобраться с тревогой и бессонницей помогут настойка пиона и валерианы;
- людям, у которых магнитные бури вызывают понижение артериального давления, полезно употреблять бесспиртовые экстракты китайского лимонника, женьшеня, розового корня;
- страдающим гипертонией и принимает регулирующие уровень артериального давления лекарства, лучше проконсультироваться с лечащим врачом: возможно, он посоветует изменить дозировку препарата на время магнитных бурь.