Пятно на солнечной репутации

14 ноября 2003 в 00:00, просмотров: 605

Звезда по имени Солнце. Нас отделяет от него 150 миллионов километров — совсем немного по космическим меркам. Там, почти по соседству с нами, клокочет громадный термоядерный реактор, в котором постоянно бушуют тысячи Хиросим, щедро рассылая во все стороны свет, тепло, рентгеновские и гамма-лучи... (Хотя на Землю попадает лишь одна двухмиллиардная часть солнечного излучения, каждому квадратному метру планеты достается от светила в среднем по 1,3 кВт энергии — такой “халявы” хватило бы для работы электрического чайника или утюга.)

Однако Солнце не только светит-греет. Время от времени на поверхности нашего ослепительного соседа случаются “чрезвычайные происшествия”, которые оказывают самое серьезное влияние на космическую погоду. Солнце вдруг выбрасывает в открытый космос мощные заряды плазмы, и, если старушка Земля оказывается на пути очередного такого заряда, можно ожидать неприятностей.


“Темные пятна”, “вспышки на Солнце”, “магнитные бури”... — эти слова приходится слышать все чаще. А в последнее время “солнечная тема” и вовсе перешла в разряд “страшилок”: сильные вспышки фиксируются одна за другой, магнитные бури, кажется, уже готовы перерасти в цунами и тайфуны...

— Природа физических процессов, происходящих на Солнце, пока еще недостаточно изучена, — рассказывает зам. руководителя центра прогнозов геофизической обстановки Института земного магнетизма Сергей Гайдаш. — Но ученые выяснили, что существует три явления, которые могут сопровождаться выбросами в космическое пространство миллионов тонн плазмы. Во-первых, это вспышки темных пятен, образующихся в разных местах солнечного диска. Во-вторых, корональные дыры — огромные по размерам образования (они тоже выделяются более темным цветом), периодически всплывающие из недр Солнца. И, наконец, то, что мы называем жгутами: на поверхности светила различимы такие “гусеницы”, словно бы созданные из закрученных по спирали волокон плазмы.

Скорость выброса частиц при вспышке обычно 1000—1500 км/с. При таких условиях солнечный ветер достигает Земли за двое-трое суток. (“Это как раз тот период времени, на который мы Fможем давать наиболее точные прогнозы геофизической обстановки, — поясняет Гайдаш. — Они “срабатывают”, как правило, процентов на 80”.) Однако регистрируются порой своеобразные солнечные рекорды. Вот, скажем, вспышка, случившаяся 14 июля 2000 года, разогнала поток плазмы до 1600 км/ч, и магнитная буря пришла к нам всего через 29 часов после “выстрела”. Но абсолютное первенство принадлежит пока последней из мощных вспышек, зафиксированной 28 октября. Скорость ее распространения приблизилась к 2000 км/ч, и расстояние до Земли потоки плазмы преодолели всего за 19 часов. Да и мощность этого солнечного взрыва была почти в 5 раз больше обычного.

Из всех “выстрелов” опасны только те, которые происходят по центру солнечного диска и направлены в сторону Земли (именно такие “залпы” произошли 28 и 29 октября), а потоки плазмы, которые проходят мимо нашей планеты или задевают ее лишь краем, мы практически не замечаем. Для характеристики интенсивности геомагнитной активности принята специальная шкала — от 0 до 9. Баллы вплоть до “тройки” характеризуют малую интенсивность. Начиная с “пятерки” речь может идти о магнитной буре. А вот “девятка” — это уже исключительно большая интенсивность. Самая мощная вспышка (“супердевятка”, так сказать) была зафиксирована 2 апреля 2001 года.

* * *

Человечество до поры до времени не слишком-то беспокоилось по поводу существования магнитных бурь. Но по мере того, как ученые все больше углублялись в изучение этих природных явлений, стало выясняться, что солнечные “сувениры” — отнюдь не подарок для людей.

— Главное наше прикрытие от солнечного ветра — магнитное поле Земли, — поясняет Сергей Гайдаш. — Однако оно защищает поверхность планеты неравномерно. Наиболее надежный “рубеж обороны” приходится как раз на средние широты. А вот в районах Северного и Южного магнитных полюсов частицам солнечной плазмы гораздо проще проникнуть в земную атмосферу. Так что наши сограждане, живущие в районах Крайнего Севера, получают куда большие дозы облучения из космоса, чем мы с вами. Но еще активнее воздействуют магнитные бури на космонавтов, долгое время работающих на орбитальных станциях.

Даже “под колпаком” магнитной оболочки нашей планеты настырный солнечный ветер достает-таки “хомо сапиенсов”. Окончательные выводы о его влиянии на здоровье человека учеными еще не сделаны, однако Сергей Гайдаш привел любопытные статистические данные, полученные от врачей одной из московских клинических больниц. В то время, когда землю атакует даже самая средненькая магнитная буря, число пациентов с инфарктами возрастает на 90%, количество пострадавших от инсульта увеличивается на 80%, а уровень заболеваний стенокардией подскакивает на 85%.

Различных версий воздействия магнитных бурь на человека — множество. Например, подмечено, что периоды наибольшей солнечной активности приходятся на весну и осень. Но именно это время, как известно, отличается “пиком” психических обострений. Простое совпадение?.. Еще можно вспомнить о том, что в составе крови присутствует железо, и, значит, наша животворная жидкость попросту не может не реагировать на изменение внешнего магнитного поля... Исследования некоторых ученых дают основание полагать, что коварная солнечная плазма способна навредить человеку уже в первые дни его жизни: если младенец появился на свет во время относительно спокойной геофизической обстановки, а вскоре началась сильная магнитная буря, малыш может попросту не выдержать подобного резкого перепада.

Но даже и взрослым, “закаленным в боях” организмам не всегда просто справиться с “солнечными пришельцами”. Исследователи выяснили, что магнитные бури плохо влияют на психоэмоциональное состояние едва ли не любого человека. А если этот человек работает диспетчером в аэропорту? или оператором на линии связи?..



* * *

Даже если не принимать во внимание пресловутый человеческий фактор, современной технике — электронным системам, космическим кораблям — порывы солнечного ветра способны приносить немало вреда.

— Во время магнитной бури может нарушиться работа компьютерных сетей, — рассказывает Гайдаш. — Если не принять меры, “скиснет” спутниковая связь, а навигационные приборы начнут врать...

Под действием атакующих Землю частиц солнечной плазмы индуцируются “сверхплановые” токи в проводах линий электропередачи, в трубопроводах, в рельсах и в прочих металлических “длинномерах”. Последствия этого — самые печальные. Уже были отмечены случаи, когда на электроподстанциях по вине “гостей с Солнца” оплавлялись силовые трансформаторы, а на магистральных нефте- и газопроводах “вылетала” анодная электрозащита от коррозии (если такая беда произошла, сразу же начинают активно расти каверны в стенках труб, и значительно увеличивается опасность прорыва магистрали).

В 1989 году очередная сильная вспышка на Солнце самым серьезным образом “аукнулась” жителям Канады: из-за повреждения системы электроснабжения в стране начались веерные отключения электричества. По вине разгулявшегося светила страдают железные дороги: магнитные бури вызывают сбои в работе систем управления движением поездов. Особенно достается северным магистралям — в Архангельской, Мурманской областях уже неоднократно были зафиксированы такие случаи, но, к счастью, они не привели к серьезным ЧП. А вот в Норвегии магнитная буря, ненароком переключив семафоры, стала виновницей железнодорожной катастрофы с человеческими жертвами.

— Мы послали письмо в МПС с предупреждением о возможных серьезных последствиях влияния магнитных бурь и с предложением наладить более тесное сотрудничество, но ответа от их руководства до сих пор нет.

Солнечный ветер очень опасен для космических аппаратов. Мало того что благодаря усиленной бомбардировке электромагнитными частицами быстро стареют солнечные батареи. Не менее серьезные проблемы вызывает и другой эффект — поток солнечной плазмы при столкновении с магнитным полем Земли теряет свою энергию и способствует нагреву атмосферы. В результате в верхних ее слоях образуется огромный “волдырь”, имеющий большую плотность. Если на такую неожиданную преграду натолкнется какой-то из искусственных спутников, он может самопроизвольно поменять орбиту, а то и вовсе упасть на Землю.

— Одна из самых сильных солнечных вспышек произошла во второй половине дня в пятницу, 14 августа 2000 года, — рассказывает Гайдаш. — Японские ученые, работавшие строго по графику “пять рабочих дней — два выходных”, уже отправились отдыхать и потому эту атаку проворонили. В результате они лишились своего научного спутника АСКО. Он потерял управление, сошел с орбиты и в конце концов бултыхнулся в океан. А мы, как только стало ясно, что вспышка очень мощная, сразу же связались с Центром управления полетами, предупредили их. Природоохранному спутнику “Океан-О”, который оказался в опасной ситуации, успели изменить ориентацию на орбите, и в результате он не пострадал.

Во время сильных магнитных бурь американцы “упустили” около 3000 своих и чужих космических объектов. Лишь часть из них удалось потом обнаружить и вернуть в режим управляемого полета, но многие так и потерялись безвозвратно. В настоящее время где-то там, над нашими головами, крутятся вокруг Земли 5—6 тысяч искусственных космических объектов — действующих или уже “умерших”. И нет никаких гарантий, что при очередной солнечной вспышке кто-то из них не обрушится на Землю.

— Именно магнитная буря стала причиной гибели двух орбитальных станций: американской — “Скайлэб” и советской — “Салют-6”, — продолжает Сергей Петрович. — В неуправляемом режиме они сошли со своих орбит и упали — одна на территории Австралии, другая — в горах Чили. Скандал на международном уровне тогда случился изрядный, но куда серьезнее были для Советского Союза последствия другой космической катастрофы. По вине солнечного ветра был нарушен полет нашего спутника-разведчика “Космос”. На беду, этот космический шпион был снабжен очень мощными радиолокаторами, для питания которых пришлось смонтировать на борту ядерную энергетическую установку. Попав в зону действия магнитной бури, “Космос” упал на севере Канады. Правительство СССР вынуждено было заплатить миллионы долларов канадцам, опасавшимся радиоактивного загрязнения своей территории.

Когда пришла пора ликвидировать орбитальную станцию “Мир”, специалистам “Росавиакосмоса” пришлось прибегнуть к помощи ученых-“солнцеведов”, работающих в ИЗМИРАНе.

— Все расчеты показывали, что 130-тонная махина полностью не успеет сгореть в атмосфере, около 40 тонн все-таки до поверхности Земли долетит. Чтобы с максимальной точностью посадить обломки станции в заранее намеченной зоне океана, было принято решение предварительно опустить “Мир” как можно ниже. Орбиту его уменьшали постепенно, “шагами”, в течение почти трех месяцев. Все это время наш Центр прогнозирования передавал в ЦУП оперативную информацию о состоянии солнечной активности. К середине марта стало ясно, что период затишья на Солнце скоро закончится, и мы передали главе “Росавиакосмоса” Коптеву: уже 19 или 20 марта может начаться магнитная буря, хоть и не слишком мощная, но все-таки способная “посадить” орбиту “Мира” сразу на 3—4 километра и перевести станцию в режим неуправляемого полета. Наше предостережение подействовало, и через несколько дней, 23 марта, орбитальную станцию затопили. А 31 марта на Землю обрушился солнечный ветер, который наверняка “уронил” бы “Мир”.



* * *

Перемены в космической погоде непредсказуемы. За долгие годы наблюдений ученые обнаружили, что всплески активности, при которых на “физиономии” капризного светила можно насчитать до 200 пятен, сменяются периодами полного спокойствия. Это, к слову сказать, тоже приводит к возникновению аномальных явлений на Земле. В средние века, например, был 30-летний период, когда пятна на Солнце вообще не появлялись. В это время зимы стали значительно суровее — в Голландии каналы промерзали до самого дна, а на Темзе жители Лондона устраивали самые настоящие катки.

В ИЗМИРАНе следят за самой ближней к нам звездой круглосуточно. Одна из важных задач — с помощью радиоастрономических методов поймать момент очередного выброса и определить его скорость. Подготавливаемые на основе этих наблюдений прогнозы может узнать практически каждый.

— Вот уже на протяжении нескольких лет их публикуют некоторые СМИ — в том числе и “Московский комсомолец”. А кроме того, мы организовали работу бесплатной справочной службы. Можно в любое время набрать телефонный номер 775-43-57 и услышать информацию о геофизической обстановке.

Ученые фиксируют малейшие изменения на солнечном диске. Однако далеко не каждое темное пятно способно “бабахнуть”.

— Вот в прошлом году, например, вдруг “всплыла” огромнейшая такая область. Многие специалисты, особенно в Америке, подняли панику: может случиться нечто ужасное. А эта корональная дыра так и не “выстрелила”.

Предпоследний по времени максимум солнечной активности пришелся на 1992 год. К 1997 году светило успокоилось, а в 2001—2002 годах вновь разбушевалось. Но специалисты Центра прогнозов утверждают, что к 2006 году интенсивность плазменных выбросов вновь достигнет минимума.

— Нынешний год — пожалуй, самый активный, если проводить оценку геомагнитной обстановки. За минувшие 10 месяцев мы зафиксировали лишь 9 дней, когда она была абсолютно спокойна. (В прошлые годы, на которые приходился очередной “пик” солнечной активности, таких дней наблюдалось в среднем около 80.) В мае и июле две трети дней было с магнитными бурями, а июнь перекрыл даже этот высокий показатель. Октябрь, отличившийся мощнейшей вспышкой 28-го числа, вызвавшей такую панику во всех мировых средствах массовой информации, тоже был “магнитно насыщенным”. Начиная с 14 октября без перерыва следовали магнитные бури — малые, умеренные, большие... Да и ноябрь, как предполагаем, будет достаточно активным. Нам придется пережить 4—5 магнитных бурь. Совсем скоро слева в экваториальной зоне солнечного диска должна в очередной раз появиться долгоживущая корональная дыра, которая может “выстрелить”. Если это случится, дня четыре на Земле будет бушевать магнитная буря мощностью в 6—7 баллов.

— Может быть, наше главное небесное светило “пошло в разнос”?

— Ну да, разговоры такие доводилось слышать, — улыбается Сергей Петрович. — Один голландский горе-исследователь не так давно и вовсе заявил, что, мол, Солнцу осталось сиять всего 6 или 8 лет! На самом деле солнечной энергии хватит еще на несколько миллиардов лет. И хотя специалисты отмечают тенденцию нарастания геомагнитной активности на протяжении последних ста лет, однако делать какие-то однозначные выводы, говорить о приближающейся вселенской катастрофе не следует. Есть природные циклы, гораздо более продолжительные, чем человеческая жизнь.






    Партнеры