Что такое магнитная буря, как она возникает и воздействует на людей

Как происходит магнитная буря

Рассмотрим природу этого явления по порядку:

  1. На Солнце бывают периодические вспышки, когда плазма буквально взрывается в космос.
  2. В виде «солнечного ветра» это вещество достигает Земли. Обычно это происходит через 24-36 часов после солнечной вспышки.
  3. У Земли есть магнитное поле, поддерживаемое процессами внутри планеты. Под действием солнечного ветра происходят мгновенные хаотические изменения магнитного поля Земли.

Инфографика: солнечная вспышка и возникновение магнитной бури
 

Магнитная буря — это возмущения в магнитном поле планеты. Шторм обычно длится от 24 до 48 часов, хотя были и более продолжительные случаи.

Как солнечная активность вызывает магнитную бурю

Причины магнитных бурь

Солнечные вспышки — это выбросы плазмы в космос. В этом случае энергия вращения Солнца преобразуется в магнитную энергию. Его количество очень велико: во время вспышки выделяются миллиарды килотонн энергии в тротиловом эквиваленте.

Во время выбросов корональной массы энергия светила не реализуется в форме магнитного излучения, а расходуется на ускорение огромного количества вещества, выпущенного с поверхности Солнца в окружающее пространство.

Корональные дыры — это области солнечной короны, где плотность и температура плазмы снижены. В среднем его плотность в 100 раз меньше обычной. Обычно силовые линии магнитного поля на поверхности Солнца замкнуты, что препятствует оттоку плазмы в космическое пространство. Но иногда в результате взаимодействия разных линий некоторые из них раскрываются. Сила магнитного поля в этой области не позволяет удерживать плазму, которая свободно испаряется и удаляется от Солнца. Температура плазмы и ее плотность в этой области естественным образом снижаются.

В результате появления корональных дыр, солнечных вспышек и корональных выбросов массы в окружающее пространство попадает большое количество заряженных частиц, летящих к Земле с космическим ветром. В среднем они достигают этого примерно на второй или третий день. К тому времени, когда они достигают нашей планеты, ее магнитное поле нарушается, и начинается геомагнитная буря. Его продолжительность может варьироваться от нескольких часов до нескольких дней.

Влияние на техносферу

Поскольку во время магнитной бури магнитный поток, проходящий по замкнутой проводящей цепи, может измениться, возникает электромагнитная индукция, то есть в этой цепи генерируется электрический ток. Такими сооружениями на поверхности Земли являются линии электропередач, железнодорожные пути, газо- и нефтепроводы и так далее. Возникновение таких токов может привести к разного рода поломкам и даже катастрофам. Известный пример последствий магнитной бури — катастрофа 1989 года в канадской провинции Квебек. Из-за магнитной бури электрические токи, наведенные в энергосистеме Квебека, сожгли трансформаторы. Вся провинция была изолирована на 9 часов.

Возникновение индукционных токов в трубопроводе приводит к повреждению защиты от коррозии, что сильно влияет на срок службы трубопровода.

Комбинированные эффекты корональных выбросов массы и солнечных вспышек также влияют на космические технологии, такие как электростатические разряды на спутниках или повреждение солнечных элементов. Кроме того, магнитные бури влияют на бортовое оборудование самолетов, в том числе пассажирские, несколько тысяч из которых летают каждый день. Кроме того, одним из последствий воздействия геомагнитной бури на атмосферу Земли является ее раздутие (увеличение плотности атмосферы). По этой причине траектория движения спутников и орбитальных станций может быть прервана. Похожее событие произошло в 1979 году, когда единственная американская орбитальная станция «Скайлэб» начала снижаться с ускоренной скоростью и, будучи не в состоянии подняться на желаемую орбиту, была отправлена ​​центром управления на затопление.

Солнечная активность

Как известно, у солнечной активности есть свои максимумы и минимумы, которые определяются солнечными циклами. Изменения магнитного поля Солнца, напрямую связанные с 11-летним солнечным циклом, периодически вызывают выбросы солнечного вещества в межпланетную среду. Само солнечное вещество представлено плазмой, в основном гелий-водородной, совокупностью высокоионизированных (заряженных) частиц. Поток этих частиц, выброшенных из Солнца, называется солнечным ветром.

В зависимости от фазы 11-летнего цикла Солнца существует вероятность солнечной вспышки, которую часто связывают с влиянием на магнитосферу Земли. В результате взаимодействия отдельных частей солнечного магнитного поля с разной полярностью (например, столкновение солнечных пятен в результате появления силовых линий электрического поля на поверхности Солнца) происходит взрывное выделение солнечной энергии, в основном в виде электромагнитного излучения, отсюда и название — «вспышка». Это явление наблюдается непосредственно на солнечном диске и иногда ошибочно принимается за выброс корональной массы, который по-разному влияет на магнитное поле Земли.

В отличие от солнечной вспышки, которая излучает энергию в виде электромагнитного излучения и покрывает почти все слои Солнца, выброс корональной массы происходит только в пределах солнечной короны, и большая часть ее энергии расходуется не на электромагнитное излучение, а за счет ускорения огромных масс солнечного вещества. Это вещество, состоящее из заряженных частиц, попадая в магнитосферу Земли, вызывает такие явления, как магнитные бури. Корональный выброс массы во много раз более энергичный, чем солнечные вспышки.

Каково влияние магнитных бурь

Для техносферы и многих жителей Земли это явление не проходит без последствий.

Техника

Больше всего страдают космические корабли, вызывая перебои в связи, телевещании, навигационных системах и т.д.

Технологии на Земле практически не подвержены влиянию магнитных бурь. Исключение составляют радиосвязь, длинные электрические провода и трансформаторы. Поэтому теоретически мощная магнитная буря может надолго оставить нас без электричества.

Таким образом, в 1859 году произошла самая мощная в истории наблюдений магнитная буря, которая отключила телеграфную связь по всему миру.

Животные

Многие живые организмы обладают способностью ощущать магнитные поля. Благодаря этому они могут определять направление движения, высоту или положение на земле. Такой вид «бионавигации» есть у моллюсков, рыб, насекомых, грызунов и многих птиц. Колебания магнитного поля, даже если не сильно, все же могут влиять на жизнь фауны.

Северное сияние

Северное сияние также является следствием воздействия солнечного ветра

В ходе экспериментов на мышах ученые выяснили, что отсутствие магнитного поля приводит к сокращению продолжительности жизни грызунов и вызывает негативные изменения в организме. Спустя несколько поколений население полностью вымирает.

Однако это заставляет задуматься, насколько все живые существа зависят от текущей величины магнитного поля Земли.

Люди

Ухудшение самочувствия связано с уменьшением кровотока в мелких кровеносных сосудах. По этой причине ткани организма не получают необходимого количества кислорода. Головные боли, сердцебиение, бессонница — частые последствия нарушений магнитного поля планеты.

Люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями подвергаются большему риску. Для организма изменение привычной магнитной среды — это стресс, сопровождающийся выработкой гормонов тревоги. В результате в наши дни резко увеличивается количество инсультов, инфарктов и гипертонических кризов.

Факт: от 50 до 75% населения так или иначе страдают от магнитных бурь.

Частота возникновения магнитных бурь

Частота возникновения магнитных бурь

Исследователи обнаружили, что частота геомагнитных бурь напрямую связана с 11-летним циклом солнечной активности. В годы солнечного максимума количество магнитных бурь в год может достигать 50. А при минимальной активности Солнца может происходить всего 1-2 бури в год. Из этих выводов можно сделать вывод, что в годы пика солнечной активности мы примерно половину времени живем в условиях магнитных бурь. А за одну жизнь магнитные бури составляют около 20 случаев нашего времени.

Сегодня ученые научились делать предсказания о магнитных бурях на основе наблюдений за явлениями, происходящими на Солнце. Эти наблюдения производятся как с Земли, так и со спутников и космических кораблей. Доступны прогнозы на 1 час, 2 дня, неделю и 27-45 дней. Однако только 1-часовой прогноз дает надежные результаты 95. Двухдневный прогноз верен только 30-50, а остальные еще меньше. Поэтому, хотя мы уже точно знаем, что такое магнитная буря, мы еще не научились точно предсказывать, когда она произойдет.

Возможно, вскоре ученые узнают о наступлении новых штормов своевременно и с большой точностью. Ведь учиться они начали сравнительно недавно. Но вскоре после начала космической эры исследователи добились значительного прогресса в этой области. Во многом это связано с тем, что стало возможным изучение магнитных бурь с помощью внеземной наблюдательной аппаратуры.

Как магнитные бури влияют на организм человека

Как магнитные бури влияют на человеческий организм

К сожалению, геомагнитные бури приносят людям только вред. Особенно это ощущают метеочувствительные люди. Но у многих других в это время ухудшается здоровье. По наблюдениям ученых, от 50 до 75 процентов всех жителей Земли так или иначе страдают от магнитных бурь. Это особенно вредно для пожилых людей, беременных женщин и маленьких детей.

Магнитные бури наносят наибольший урон сердечно-сосудистой системе. В наши дни увеличивается количество сердечных приступов и сердечных приступов. Кроме того, во время магнитных бурь у людей увеличивается количество тромбоцитов в крови, что делает ее более густой и вязкой. В результате у многих наблюдается высокое кровяное давление и повышенный риск тромбоза. И даже во время штормов чаще обостряются любые болезни, в том числе психические. Также отмечается, что даже здоровые люди в эти периоды времени испытывают повышенную утомляемость, слабость, упадок сил, раздражительность или, наоборот, апатию. Чтобы свести к минимуму негативное влияние магнитных бурь, желательно отказаться от тяжелых физических нагрузок, употребления калорийной пищи и алкоголя.

Источники

  • https://topor.info/why/magnitnaya-burya
  • https://voshod-solnca.ru/articles/%D1%87%D1%82%D0%BE_%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B1%D1%83%D1%80%D1%8F
  • https://SpaceGid.com/chto-takoe-magnitnyie-buri.html

Оцените статью
Блог про явления природы
Adblock
detector