Все, что нужно знать про сильные вспышки на Солнце. Рассказываем о том, что такое вспышки на Солнце, как они выглядят на фото, почему появляются, как влияют на самочувствие человека, к каким последствиям могут привести.
Солнце — источник жизни всего живого. Еще до появления современной техники люди заметили, что солнечная активность влияет на многие процессы, происходящие на Земле. Сегодня мы знаем, что на поверхности Солнца происходят выбросы энергии, мощность которых равна взрыву миллиона водородных бомб. Их называют солнечными вспышками. Что это за явление, почему оно происходит, как оно связано с магнитными бурями и нашим самочувствием, расскажем в нашем материале.
Вспышки на Солнце — это большие и мощные взрывы, которые посылают энергию, свет, ускоренные частицы и замагниченную плазму в космос. Они часто приводят к возникновению магнитных бурь на Земле. Число солнечных вспышек изменяется с периодом примерно в 11 лет. Это так называемый цикл солнечной активности, который составляет половину основного магнитного цикла, длящегося 22 года.
Давайте представим себе привычное Солнце как одну из множества звезд в бескрайнем космическом океане. По своей природе это гигантский газовый шар, а не твердое тело. Из-за разницы в скорости вращения различных областей Солнца его магнитное поле «закручивается» с плазмой, энергия вращения переходит в магнитную энергию. Там, где она накапливается в достаточном количестве, происходят вспышки, сопровождающиеся мощным выбросом энергии.
Солнечные вспышки классифицируются как A, B, C, M или X в соответствии с пиковым потоком рентгеновского излучения длиной волны от 1 до 8 ангстрем в пространстве в зависимости от их интенсивности. В приведенной ниже таблице показаны различные классы солнечной вспышки.
| Описание | |
| А | Самый низкий класс, распространенные вспышки | |
| В | Слабые вспышки | |
| С | Небольшие вспышки | |
| М | Средние вспышки | |
| Х | Самые большие и мощные вспышки |
Вспышки сопровождаются выбросами солнечного вещества (оно и создает магнитные бури), ускорением заряженных частиц и генерацией солнечных космических лучей (состоят преимущественно из электронов, протонов и ядер гелия). В результате в магнитосфере Земли создается возмущение. Выбросы не сразу долетают до Земли, поэтому магнитная буря происходит на несколько часов или даже суток позже. Слабые вспышки не всегда сопровождаются выбросами, а иногда даже у сильных вспышек выбросы просто не долетают до Земли — в этом случае никакой магнитной бури не происходит.
О том, как часто происходят магнитные бури из-за вспышек на Солнце, рассказывает Анатолий Белов, кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией вариаций космических лучей, ведущий научный сотрудник и один из основателей Центра прогнозов космической погоды ИЗМИРАН.
— Не так давно ученые говорили, что в среднем в году бывает 50 магнитных бурь, примерно одна в неделю. Но в этом тысячелетии Солнце стало спокойнее, и магнитных бурь насчитывается меньше — в среднем 35 в год. Однако в 2023 году их было несколько больше, чем раньше. Дело в том, что мы переживаем максимум солнечной активности в данном цикле. Пока самый «возмущенный» год в цикле — прошедший. В нем было 46 вспышек класса X и семь сильных геомагнитных бурь, причем три из них — очень сильные.
Существуют два типа последствий вспышек и ассоциированных с ними выбросов на Солнце.
На Солнце время от времени включается своеобразный ускоритель. В результате количество космических частиц и лучей меняется на пять-шесть порядков. Но нас охраняет атмосфера и магнитосфера Земли. Магнитное поле не пропускает заряженные частицы, а атмосфера их поглощает. Вся планета одета как бы в скафандр, благодаря которому на ее поверхности значительное увеличение интенсивности космических лучей наблюдается крайне редко: в среднем раз в год. И длится это недолго — от нескольких минут до нескольких часов. Поэтому никто особенно сильно пострадать не может, кроме, возможно, пингвинов, чьи колонии проживают около полюсов. Там проходит больше всего космических лучей малых энергий.
Это частое явление, и наблюдается оно только на Земле. Любые изменения нашей привычной среды влияют на все живое на планете.
Как влияет изменение магнитного поля Земли на птиц, объясняет ученый Анатолий Белов.
— Магнитное поле действует даже на птиц: голуби, к примеру, ориентируются по нему, когда возвращаются домой с зимовки. Магнитная буря может сбить стаю с курса. В 2003 году наблюдались две самые большие магнитные бури с начала XXI века, и стая фламинго, летевшая домой в Египет, сбилась с курса и приземлилась на озера под Новосибирском. Дело в том, что в мозге живых существ есть специальные молекулы, которые имеют свойство намагничиваться. Они выстраиваются особым образом — как стрелки компаса, и птицы ориентируются в пространстве благодаря им. Экзотических гостей пришлось спасать сотрудникам местного зоопарка.
В научной среде этот вопрос остается дискуссионным. Сотрудники Центра прогнозов космической погоды пришли к выводу, что опасность магнитных бурь для здоровья человека сильно преувеличена. Хотя в некоторых СМИ пишут, что число инфарктов и инсультов в эти периоды увеличивается в два раза. Ученые считают, что статистики для таких заявлений недостаточно. Они скорее согласны с увеличением заболеваний на 15−20%, но и эта цифра тоже не подтверждена доказательствами.
Магнитные бури — это дополнительный стрессовый фактор, который воздействует на человека. Но все же неприятные события в семье или новости об увольнении с работы — это несравнимо более мощная встряска для организма. Можно лишь говорить о том, что во время магнитных бурь надпочечники дополнительно вырабатывают адреналин и родственный ему гормон стресса — кортизол. Также существуют данные, что во время магнитных бурь существенно меняется свертываемость крови. Это может влиять на самочувствие ослабленных и пожилых людей и тех, кто страдает сердечной аритмией. Метеозависимые люди утверждают, что во время магнитных бурь они ощущают упадок сил, усталость, сонливость, головные боли, перепады давления.
Ученый Анатолий Белов делится своим мнением, как вести себя во время магнитных бурь.
— У стресса, который возникает во время магнитных бурь, есть неприятная особенность: он подкрадывается незаметно, о нем вас никто не предупреждает. Идя «на ковер» к начальнику выяснять отношения, вы знаете, что будет серьезный разговор. Ваш организм готовится к стрессу, вы мысленно стараетесь себя успокоить. Но мы не можем знать, когда точно произойдет магнитная буря, чтобы минимизировать ее влияние. В институте мы получили статистические данные о том, что самое негативное влияние магнитных бурь концентрируется на второй, а иногда на третий день.
В наших прогнозах космической погоды люди могут ознакомится с информацией о вероятности наблюдения и мощности магнитных бурь и принять меры с помощью врача или самостоятельно: скорректировать дозу медикаментов, обеспечить покой
Изменения магнитного поля могут влиять на все человечество и стать одним из факторов, усиливающим различные негативные тенденции в обществе. Ученые пытались проследить связь магнитных бурь и революционных действий. И иногда она в самом деле просматривается. Например, в 1989—1991 годах прошлого столетия была мощнейшая солнечная активность за всю недавнюю историю, которая совпала с распадом СССР и другими геополитическими разломами.
Магнитное поле Земли устроено таким образом, что оно мало меняется на низких широтах около экватора и наоборот, часто и сильно — около полюсов. Поэтому на юге магнитные бури менее интенсивные. Люди, которые переселились с юга на север, попадают в условия, когда сильно меняется магнитное поле, и это может негативно сказываться на их психологическом состоянии.
Вспышки и выбросы на Солнце могут «похулиганить» в любом крупном городе, устроив сбой в работе линий электропередач или нарушить автоматику железных дорог. В мегаполисе, таком как Москва, накручены миллионы километров проводов. Во время сильных вспышек на эти провода действуют переменные магнитные поля, вызывая незапланированные электрические токи и нередко приводя к авариям. Например, в марте 1989 года в Канаде во время мощнейшей магнитной бури сгорели подстанции, и провинция Квебек осталась без электричества на много часов. Этот случай вошел в историю. После него таких больших бурь ни разу не наблюдалось вот уже 35 лет.
Электромагнитные волны (радиоволны и микроволны), излучаемые Солнцем, иногда создают помехи радиосигналам. Это влияет на связь с судами и подводными лодками, на работу навигационных приборов самолетов и автомобилей, мобильных телефонов и других устройств с GPS-поддержкой.
Солнечные вспышки и выбросы оказывают существенное влияние на технику и космонавтов, находящихся вне земной атмосферы. Ускоренные на Солнце частицы могут полностью вывести из строя космические спутники и корабли. В 1972 году, во время высадки американских астронавтов на Луну, на Солнце произошла мощная вспышка. К счастью, экипаж «Аполлона» разминулся с потоком заряженных частиц. Если бы этого не произошло, астронавты погибли бы от лучевой болезни.
Узнать об изменениях космической погоды из первых рук можно узнать на сайте Центра прогнозов космической погоды ИЗМИРАН. На этом сайте регулярно публикуются трехдневные прогнозы и обзоры космической погоды.
Есть также разные сервисы и научные группы, которые занимаются прогнозированием вспышек на Солнце и ежедневно дают прогнозы баллов вспышек.
От вспышек на Солнце происходит много неприятностей, зато существует один вполне симпатичный бонус — полярное сияние. Мы подготовили подборку любопытных фактов, связанных с этим явлением.
| Нынешний 11-летний цикл солнечной активности имеет номер 25 | На самом деле он 26-й, поскольку самый первый выявленный цикл считают нулевым. Примерная продолжительность цикла: от восьми до 14 с небольшим лет, но в среднем 11 лет. Поэтому циклы солнечной активности и условно называют 11-летними |
| Самые первые циклы наблюдались примерно 300 лет назад | Наблюдались не очень надежно – глазами. Поэтому новейшие данные по многим характеристикам Солнца, которые получают с помощью более совершенных инструментов, имеются только за последние десятилетия |
| Больше всего ночей, когда можно увидеть северное сияние, приходится на Исландию, Гренландию и Канаду | Маленький городок Черчилль в канадской провинции Манитоба прославился самыми настоящими шоу природного света, которые украшают небо 300 дней в году. Этим вовсю пользуются туристические компании, которые устраивают специальные туры в этот город |
| В северных городах России вероятность полюбоваться полярным сиянием тоже есть. Например, в Мурманске | Туристы все чаще запрашивают прогнозы в Центре прогнозов космической погоды, чтобы отправиться на Север за красивыми фотографиями небесных шоу. Как правило, предсказания оказываются верными |
Отвечаем на самые популярные вопросы, касающиеся вспышек на Солнце.
За всю историю наблюдений самая сильная магнитная буря наблюдалась в 1989 году. Также известно, что 2009 год был, напротив, самым спокойным — тогда было всего четыре магнитные бури.
Раньше считалось, что в среднем в году происходит около 50 магнитных бурь, то есть примерно одна в неделю. В начавшемся тысячелетии Солнце стало спокойнее, и магнитные бури происходят в среднем 35 раз в год. Правда последний — 2023 год — выдался сравнительно активным: 46 магнитных бурь.
Корональный выброс массы, или КВМ, — это сгусток плазмы. Во время мощных событий он движется с огромной скоростью: на Солнце она может достигать 3 500 км/с, а у Земли ее скорость бывает до 2 000 км/с. Спокойный солнечный ветер — это 300−400 км/с. Когда такой выброс замагниченной плазмы ударяет по магнитосфере, происходит соединение магнитных полей возмущенного солнечного ветра с магнитосферой и затекание «под крышу» планеты части этой плазмы. Возникают дополнительные токи, которые и «путают карты» в коммуникациях, доставляя неприятности жителям мегаполисов.
У ученых есть гипотезы, которые находятся на стадии предварительного изучения. Пока недостаточно информации, чтобы делать какие-либо выводы. Если связь и существует, то она слабая и научно еще не доказана.
Автор: Людмила Полонская
Эксперт: Анатолий Белов, кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией вариаций космических лучей, ведущий научный сотрудник и один из основателей Центра прогнозов космической погоды ИЗМИРАН
