Ученые ЮФУ рассказали о солнечной активности, магнитных бурях и их влиянии на человека

Гуково, Ростовская область, 4 января 2022 год, «Звезда Шахтера». Астрофизик, геофизик и физиолог высказали свою точку зрения на одно из самых обсуждаемых природных явлений – магнитных бурях.

На Земле 4 ноября 2021 года началась одна из самых мощных за последние годы магнитных бурь. Причиной волнения магнитного поля планеты стала вспышка на Солнце. Одновременно с этим зафиксировали одно из крупнейших полярных сияний в году. В новой «Точке зрения» эксперты Южного федерального университета рассказали, что такое магнитные бури, что является причинами их возникновения и как они определяют нашу жизнь.

Астрофизик о солнечной активности и её влиянии на технику

Владимир Корчагин, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник НИИ физики, рассказал, что такое солнечная активность, почему происходят вспышки на Солнце и как они влияют на технику.

Спикер отметил, что солнечная вспышка – это гигантских размеров взрыв на поверхности Солнца. Он возникает, когда выходящие из солнечных пятен линии магнитного поля «перезамыкаются» – это приводит к выделению большого количества энергии. Плазма на поверхности звезды в течение нескольких минут нагревается от 6000 до 1 млн t°, что приводит к излучению электромагнитных волн во всем электромагнитном диапазоне: от радиоволн до рентгеновского и гамма-излучения. При этом объем выделяемой энергии эквивалентен одновременному взрыву нескольких миллионов ядерных бомб.

Астрофизик отметил, что первыми до Земли долетают волны электромагнитного излучения и солнечные космические лучи высоких энергий (свыше 10 Мэв). Они достигают нашей планеты примерно через 8-12 минут после солнечной вспышки. Через 2-3 дня орбиты Земли достигает ускоренный поток солнечного ветра. Именно он, взаимодействуя с магнитным полем Земли, вызывает его возмущения, которые и называются магнитными бурями.

«Ученые разделяют солнечные вспышки на несколько классов в зависимости от энерговыделения в них. Магнитная буря, вызванная солнечными вспышками, может быть сильной или слабой. Рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, вызванное особо мощными солнечными вспышками, приводит к нарушению радиосвязи на высоких и сверхвысоких частотах (3–300 мегагерц) и к появлению аномально ярких полярных сияний в атмосфере Земли. Последствия отдельных солнечных вспышек могут наблюдаться в течение недели», – отметил Владимир Корчагин.

По словам эксперта, солнечные выбросы, вызывающие магнитные бури, приводят к сбоям в работеспутников Земли и сбоям в работе коротковолновых радиостанций на освещенной Солнцем стороне планеты. При этом самые мощные и самые опасные – солнечные вспышки класса Xс потоком излучения свыше одной десятитысячной ватта на каждый квадратный метр поверхности Земли. Они могут привести к серьезным авариям спутников, систем бытовой, морской и воздушной навигации.

«Такие вспышки возникают на Солнце примерно десять раз в год.  Потоки заряженных частиц, выброшенные с поверхности Солнца для нанесения наибольшего «вреда», должны быть направлены в сторону планеты Земля, что, к счастью, случается значительно реже», – заключил Владимир Корчагин.

Геофизик о цикличности вспышек на Солнце и зависимости климата Земли от солнечной активности

Андрей Кузнецов, директор Института наук о Земле, к.г.н, доцент, рассказал о цикличности солнечной активности, её влиянии на климат Земли и самых крупных солнечных вспышках.

Эксперт отметил, что учёные наблюдают за солнечной активностью уже более 400 лет – это позволило выявить цикличность в её изменении. Наиболее известен и лучше всего изучен 11-летний цикл солнечной активности. Также выделяют менее выраженные циклы большей продолжительности: двойной 11-летний, вековой (80 – 90 лет) и другие. По словам спикера, от циклов солнечной активности зависит и повторяемость умеренных и сильных магнитных бурь. В год минимума солнечной активности происходит 1-2 бури, в год максимума – до полусотни.

«На протяжении уже более двухсот лет предпринимаются попытки установить взаимосвязь между цикличностью солнечной активности и климатом Земли. Многочисленные статистические исследования свидетельствуют о наличии такой взаимосвязи. Однако механизмы ее остаются еще не вполне понятными», – отметил Андрей Кузнецов.

Геофизик также выделил природные процессы, в которых прослеживается влияние солнечной активности. Например, от состояния Солнца зависит ледовитость Арктических морей, уровень Каспийского моря. Влияние также прослеживается в флуктуациях (случайных отклонениях величины – прим.) температуры поверхностного слоя воды в приэкваториальной части Тихого океана. Это периодически сопровождается, с одной стороны, проливными дождями в пустыне Атакама, с другой – сильными засухами в муссонных регионах Австралии и Индии (явление Эль-Ниньо) и т.д. По словам эксперта, водность реки Дон тоже зависит от активности Солнца.

«В годы с активным Солнцем, особенно при наложении максимумов в вековом и 11-летнем циклах, над океанами, как правило, усиливаются субтропические центры высокого атмосферного давления и субполярные центры низкого атмосферного давления, что, в свою очередь, на европейской территории России приводит к увеличению повторяемости переноса воздушных масс с Атлантики и наполнению водой Дона и Волги», – прокомментировал Андрей Кузнецов.

Спикер отметил, что самая мощная за всю историю наблюдений магнитная буря наблюдалась 1-2 сентября 1859 г. Она была вызвана серией крупных вспышек на Солнце и привела к отказу телеграфных систем по всей Европе и Северной Америке. В те дни полярные сияния наблюдались во всех географических широтах, включая приэкваториальные. Магнитные бури такой силы случаются примерно раз в 500 лет. Значительно менее сильные, но также примечательные бури фиксировались в 1921, 1957, 1958, 1959, 1989 и 2003 гг. На их фоне магнитная буря 4 ноября 2021 г. особо не выделяется.

Долгая история наблюдений за солнечной активностью научила прогнозировать появление магнитных бурьс заблаговременностью не более, чем примерно за двое суток, то есть не раньше момента появления пятен и вспышек на Солнце, выбросов вещества солнечной атмосферы и короны, наблюдаемых с Земли.

«Что касается самих процессов на Солнце, вызывающих их появление – эти процессы еще предстоит лучше изучить и понять, прежде чем можно будет говорить об их прогнозировании. Однако ретроспективные наблюдения позволяют с достаточной степенью уверенности ожидать рост солнечной активности в ближайшие 4 – 5 лет в 11-летнем цикле и в ближайшие десятилетия в вековом цикле», – заключил АндрейКузнецов.

Физиолог о метеозависимости и влиянии магнитных бурь на здоровье человека

Оксана Кундупьян, к.б.н., доцент кафедры физиологии человека и животных, рассказала о влиянии солнечной активности на здоровье человека, метеозависимости у людей и психологическом воздействии календарей магнитных бурь.

Эксперт отметила, что вопрос о влияниигеомагнитных бурь на состояние здоровья человека в научной литературе является дискуссионным. В настоящий момент существуют две точки зрения на данную проблему: первая — геомагнитные бури вызывают каскад негативных физиологических реакций, которые негативно влияют на здоровье человека; вторая — геомагнитные бури не оказывают достоверного влияния на состояние здоровья человека в целом.

Приверженцами первой теории являются в основном отечественные исследователи, последователи работ Чижевского. По их мнению, изменение магнитного поля Земли под действием солнечной активности приводит к повышению артериального давления, снижению работоспособности, головным болям, повышению тревожности и обострению хронических заболеваний, в том числе и аллергии не только у метеозависимых, но даже и здоровых людей.

«Действительно, в некоторых исследованиях получено влияние магнитного поля на живые организмы (некоторые виды растений и животных) и работу отдельных ферментов. Механизм этого влияния до сих пор остается непонятным», – прокомментировала Оксана Кундупьян.

К приверженцам второй теории относятся отечественные и большая часть иностранных ученых. Они скептически относятся к наличию связи между возмущением геомагнитного поля и субъективно воспринимаемыми отклонениями в здоровье населения. Учёные ссылаются на отсутствие достоверной статистики в имеющихся исследованиях, неоднородность групп обследуемых (разный возраст, различное состояние здоровья) и отсутствие контрольных выборок, где бы проводили долговременные наблюдения за показателями организма.

«Кроме того, существуют работы, показавшие отсутствие связи между геомагнитной активностью и частотой проявления некоторых заболеваний и риска смертности от инсульта или ишемической болезни сердца», – отметила Оксана Кундупьян.

По словам физиолога, календари магнитных бурь и предостережения, публикуемые в СМИ, могут оказывать психологическое воздействие на впечатлительных людей с заболеваниями. Спикер подчеркивает, что точность этих календарей сомнительна, потому что прогнозировать магнитные бури можно с заблаговременность не более чем 2-3 суток. Поэтому публикуемое расписание магнитных бурь на месяц вперед, как правило, — чистое шарлатанство.

«Таким образом, можно говорить о наличии магниточувствительности отдельных систем организма человека (механизм которых пока не известен), но нет оснований связывать геомагнитную активность с рисками для здоровья и жизни человека», – заключила Оксана Кундупьян.