Цивилизация
— Владимир Дмитриевич, всю прошедшую неделю мы пристально отслеживали новости буквально с линии фронта: Землю атаковали ударные волны солнечного вещества, да так, что не успевала стихнуть одна магнитная буря, как начиналась другая, еще более мощная. Расскажите, пожалуйста, что это за явление – магнитная буря? И почему они происходят?
— Все очень просто. Земля имеет магнитное поле – оно дипольное и чуть вытянутое в сторону от Солнца. А вытянутое, потому что от Солнца дует солнечный ветер. На нашей звезде постоянно происходят активные явления: появляются солнечные пятна, те, в свою очередь, образуют активные области, а в этих областях случаются солнечные вспышки – взрывы и выбросы вещества. Эти возмущения распространяются по межпланетной среде и в том числе достигают орбиты Земли, взаимодействуя с магнитным полем нашей планеты. Собственно возмущения магнитосферы Земли при этих взаимодействиях и есть магнитные бури. В зависимости от интенсивности возмущений они бывают малыми, сильными, очень сильными… Обычно же их оценивают по 9-балльной шкале. 9 баллов – максимум.
— Но тогда объясните, откуда на Солнце появляются пятна? И что такое «активная область»?
— Если смотреть на Солнце через закопченное стеклышко, мы видим поверхность его фотосферы. Увидеть что-то под ней невозможно. Там, под фотосферой, происходит конвекция – перенос энергии движением горячего вещества из внутренних слоев, а охлажденного внутрь. Проще говоря, как в чайнике кипит вода: нагревается, поднимается наверх, охлаждается, опускается, опять нагревается — и так циркулирует.
Эта конвективная зона, составляющая примерно треть солнечного радиуса, как бы запутывает магнитное поле Солнца (оно, кстати, как и у Земли, в среднем дипольного типа). Так образуется тороидальное поле. Оно усиливается и из-за того, что его плазма оказывается легче, чем плазма диполя, начинает всплывать. Такая вот трубка силовых завихрений поднимается петлей и выходит через поверхность фотосферы. Ее основание при этом оказывается темным. Это и есть солнечное пятно, то есть выход магнитной силовой трубки из-под фотосферы.
Затем поле, которое располагается в верхней части атмосферы Солнца и опирается своими основаниями в виде солнечных пятен на фотосферу, начинает эволюционировать, двигаться, деформироваться и в какой-то момент становится неустойчивым, неравновесным. В результате происходят вспышки, выбросы вещества вместе с этими петлями, и вещество распространяется в разные стороны.
— То есть буквально солнечное вещество идет в нашу сторону…
— Да.
— И быстро оно доходит?
— В зависимости от мощности и скорости выброса от суток до трех.
— Значит, вы можете спрогнозировать, что к нам идет волна солнечного вещества как минимум за день?
— Минимум за день, максимум – за четыре-пять дней. Мы наблюдаем за поверхностью Солнца, смотрим, какие там есть активные области, используем данные с разных космических аппаратов. У нас самих сейчас летает спутник «Коронас-Ф», запущенный в 2001 году. На нем стоит уникальный рентгеновский телескоп, который в жестком ультрафиолетовом диапазоне наблюдает Солнце. Он позволяет осуществлять локализацию активных областей и вспышек. И когда что-то происходит, мы уточняем параметры явления, на какой части Солнца оно произошло, можем оценить мощность и скорость выброса, а затем на основании многочисленных предыдущих исследований, используя физические основы и синоптические методы, мы даем заключение, что можно ждать.
— Значит, долгосрочным прогнозам – на неделю, на месяц – верить не стоит?
— В этом просто нет смысла, никакого отношения к науке они не имеют. Мы даже проводили специальный анализ – брали некоторые длительные прогнозы, которые периодически публикуют в прессе, и сверяли их с реальными бурями. Попадания оказались чисто случайными – 10%.
Правда, здесь есть одно небольшое исключение. Надо понимать, что Солнце вращается вокруг своей оси с периодом 27 дней. То есть если мы наблюдаем на видимой стороне солнца активную область, но она уходит на невидимую сторону, так и не дав вспышек, мы можем предположить, что у нас еще все впереди. Через 27 дней (или если область ушла за правый лимб, то через 13-14 дней) она вернется и может дать вспышки.
Так, например, случилось с областью 10808, которая доставила нам хлопоты на минувшей неделе. Мы ее видели, потом она ушла на невидимую сторону. Судя по всему, там произошло всплывание новых солнечных пятен, эта область стала более мощной, и когда опять вышла на видимую сторону Солнца, дала мощную вспышку.
— Говорят, эта вспышка была одна из самых активных за весь период наблюдения...
— Пятая по мощности. И это несмотря на то, что Солнце приближается к минимуму своей активности…
— То есть вспышки не должны быть такими сильными?
— Пожалуй, даже наоборот. Солнце испытывает 11-летний цикл активности: число солнечных пятен и, соответственно, активных областей меняется от максимума до максимума за 11 лет. От максимума до минимума за пять-пять с половиной лет. Во время максимума Солнце буквально кипит, постоянно происходят вспышки, выбросы – и средние, и очень сильные. А вот на фазе спада такие события бывают реже, но уж если бывают, то очень мощные. Это, видимо, связано с перестройкой магнитного поля, которая происходит на Солнце в солнечном цикле, есть некое такое свойство самого Солнца, его устройства. Например, известны события 1972 года: была фаза спада, но возникла особенно мощная протонная вспышка.
Сейчас мы находимся вблизи минимума текущего, 23-го цикла солнечной активности с момента наблюдения. Максимум был в 2000 году, минимум будет где-то примерно в 2007 году. Тем не менее стоит вспомнить октябрь 2003 года – фаза спада, но была серия вспышек, которая вызвала полярное сияние в Москве и даже на широте Одессы. Такое сильное событие бывает раз в 50 лет.
7 сентября мы наблюдали очень мощную вспышку. Затем активная область, сгенерировавшая ее, начала перемещаться по видимой стороне Солнца. В течение минувшей недели она дала около 10 мощных рентгеновских вспышек, которые, в свою очередь, вызвали магнитные бури на Земле. Причем бури продолжались семь дней подряд, а такое бывает очень редко.
К четвергу эта активная область достигла центра солнечного диска и пошла дальше – к западному краю. До него она дойдет примерно к 20-м числам сентября. Но пока эта область будет оставаться на видимой стороне, есть опасность, что она произведет новые вспышки. И надо отметить, что земные эффекты от событий, происходящих как раз на западной стороне Солнца, максимальны.
— Чем могут быть опасны вспышки на Солнце?
— Многолетние исследования показывают, что солнечная и геомагнитная активность влияет на самые различные сферы деятельности. Во время активных явлений на Солнце возникает жесткое излучение рентгеновского ультрафиолета, которое воздействует на атмосферу Земли, вызывает дополнительную ионизацию в ионосфере, нарушает радиосвязь. Атмосфера при этом «разбухает», поднимается вверх – как результат начинаются аномально тормозиться низколетящие спутники. И сама магнитосфера, в которой летают спутники, возбуждена, в ней появляются токи, электрические поля, которые воздействует на оборудование спутников. Были случаи, когда некоторые из них выходили из строя. Создается радиационная опасность для космонавтов.
Когда происходит изменение магнитного поля, в проводящих замкнутых системах – таких, как протяженные линии электропередачи, трубопроводы – возникают диамагнитные токи. В результате были случаи отключения и таких систем…
— А почему у людей при магнитных бурях болит голова?
— Дело в том, что во время магнитной бури интенсифицируются атмосферные процессы. В атмосфере происходят изменения – может меняться циркуляция, давление. Поэтому больные люди, особенно люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями, могут испытывать ухудшение состояния здоровья.
А вот что касается здоровых людей, то они адаптированы к изменениям окружающей среды, в том числе к тем изменениям, которые связаны с солнечной активностью. Поэтому здоровым людям особенно боятся нечего. За период солнечного цикла – 11 лет – Земля испытывает в среднем около 500 магнитных бурь разной интенсивности, так что каждый может подсчитать, сколько за свою жизнь он уже пережил магнитных бурь. И ничего.
В целом же все характерные времена, связанные с жизнью Солнца как звезды, исчисляются миллионами лет, и на наш век солнца, которое нас греет, хватит. А то, что сейчас с ним происходит, – это на самом деле как ветер на улице. От него никуда не денешься.
Если же читатели хотят постоянно контролировать ситуацию с магнитными бурями, у нас есть центр прогнозов. Там работает автоответчик, по которому можно узнать текущее и ожидаемое состояние. Его номер 775-43-57, но сразу скажу, что дозвониться по нему очень трудно: слишком много людей звонит. И есть сайт ИЗМИРАН, на котором мы размещаем всю информацию о магнитных бурях, которые есть или идут к нам.
