Прогноз магнитных бурь давно стал привычным дополнением к прогнозу погоды. Одни следят за ним внимательно, другие считают выдумкой. Истина, как это часто бывает, посередине: магнитные бури — совершенно реальное физическое явление, но бо́льшая часть того, что о них рассказывают в быту, сильно преувеличена.
Невидимый щит
Земля окружена магнитным полем, которое рождается движением расплавленного железа в её внешнем ядре. Это поле простирается далеко в космос и образует магнитосферу — своего рода защитный кокон. Он отклоняет бо́льшую часть заряженных частиц, летящих от Солнца.
Солнце испускает их постоянно: это солнечный ветер. В обычное время магнитосфера справляется с ним без труда. Но иногда на Солнце происходят вспышки и выбросы — от короны отрываются огромные облака плазмы вместе с магнитным полем и уносятся в пространство. Если такое облако направлено к Земле, оно достигает нас обычно за один-три дня.
Что такое буря
Удар облака сжимает магнитосферу с дневной стороны и вызывает в ней сильные электрические токи. Магнитное поле у поверхности Земли начинает колебаться. Это и есть геомагнитная буря. Важно понимать масштаб: изменения составляют доли процента от обычной величины поля. Стрелка компаса отклоняется слегка, заметить это без приборов почти невозможно.
Силу возмущений оценивают по шкале от нуля до девяти баллов. Значения до четырёх считаются спокойной или слегка возмущённой обстановкой, с пяти начинается буря. Слабые бури в годы высокой солнечной активности случаются по нескольку раз в месяц, сильнейшие — считаные разы за одиннадцатилетний цикл.
Уроки истории
Самая мощная буря за время приборных наблюдений произошла в начале сентября 1859 года. Накануне английский астроном Ричард Кэррингтон увидел на Солнце необычайно яркую вспышку. Через неполные сутки полярные сияния наблюдались в тропических широтах, а телеграфные линии в Европе и Северной Америке вышли из строя: аппараты искрили, а кое-где операторам удавалось передавать сообщения без батарей — за счёт токов, наведённых бурей.
В марте 1989 года сильная буря за полторы минуты отключила энергосистему канадской провинции Квебек. Миллионы людей остались без электричества на несколько часов. А в феврале 2022 года сравнительно слабая буря привела к потере нескольких десятков только что запущенных спутников связи: атмосфера на высоте их полёта разогрелась и уплотнилась, аппараты затормозились и сошли с орбиты.
Почему страдает техника
Меняющееся магнитное поле наводит электрические токи в длинных проводниках — линиях электропередачи, трубопроводах, кабелях. Для трансформаторов такие токи опасны. Особенно уязвимы сети в высоких широтах, ближе к зоне полярных сияний.
Во время бурь ухудшается коротковолновая радиосвязь, растут ошибки спутниковой навигации, возникают сбои в электронике космических аппаратов. Экипажи орбитальных станций получают повышенную дозу радиации. Поэтому за Солнцем круглосуточно следят специальные службы, и операторы энергосетей и спутников заранее получают предупреждения.
А что с самочувствием
Это самый спорный вопрос. Исследований проведено много, но их результаты противоречивы. В одних работах находят небольшую связь между геомагнитной активностью и, например, колебаниями давления или частоты сердечных сокращений у чувствительных людей, в других такой связи не обнаруживают. Убедительно показанного механизма, с помощью которого слабые колебания магнитного поля действовали бы на организм, пока нет.
Для сравнения: обычные бытовые приборы и городской транспорт создают рядом с человеком магнитные поля, изменения которых намного превосходят то, что происходит во время бури.
Зато хорошо известен психологический эффект. Человек, узнавший о приближении бури, начинает прислушиваться к себе и нередко действительно чувствует себя хуже. Сказываются и перемены обычной погоды, которые случайно совпали по времени. Если самочувствие ухудшается регулярно, разумнее не сверяться с прогнозом космической погоды, а обратиться к врачу и найти настоящую причину.
Итог
Магнитные бури — не миф и не повод для тревоги. Для энергетиков, связистов и космонавтов это серьёзный рабочий фактор. Для всех остальных — скорее хорошая новость: сильная буря означает шанс увидеть полярное сияние там, где его обычно не бывает.
