Вспышки на Солнце

В сентябре текущего года Солнце одарило нас серией мощных выбросов энергии. О природе солнечных вспышек, о «космической погоде» и о последствиях вспышек для человечества наш Игорь Харичев побеседовал с Львом Матвеевичем Зелёным, академиком РАН, директором Института космических исследований РАН.

Снимок вспышки на Солнце, архивное фото© NASA

И.Х.: Столько было сообщений в последнее время о вспышках на Солнце: очередная мощная вспышка, очередное облако плазмы летит к Земле, последствия непредсказуемы. Это часто подчеркивалось – последствия неизвестны, последствия непредсказуемы. Все-таки, что случилось с Солнцем, что оно нас постоянно все пугает вспышками с непредсказуемыми последствиями?

Л.З.: Всё давно известно, и хорошо известно, и всё предсказуемо, всё рассчитывается очень хорошо.

И.Х.: Это не моя фраза, это в прессе так писали.

Л.З.: Журналисты и не такое напишут, им ведь надо что-то такое ужасненькое написать, напугать. На самом деле последствия предсказуемые, но они не всегда очень приятные. От всей этой солнечной активности единственное приятное последствие, которым можно любоваться – красивые полярные сияния, но для этого надо заехать далеко на север. Хотя при очень сильной солнечной активности сияния бывают и в Москве, и я сам видел, правда, не в Москве, а в Долгопрудном. Просто в Москве все небо сильно засвечено. Но это бывает раз в сто лет, может, раз в сорок – пятьдесят лет, геомагнитная активность проявляется в основном на высоких широтах, но иногда, будучи очень сильной, достигает и до нас. Это я говорю пока только о сияниях. А общая проблема в том, что солнечные частицы проникают через магнитную оболочку Земли (магнитопаузу) и, двигаясь вокруг Земли, образуют так называемый кольцевой ток. По закону Био – Савара, который определяет вектор индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током (этот закон, надеюсь, еще проходят в школе), сильный ток вызывает изменения магнитного поля. Эти изменения магнитного поля могут очень сильно влиять на работу электронных устройств. Дело в том, что по закону Максвелла изменение поля вызывает вихревое электрическое поле, вихревые поля наводятся в разных проводниках, особенно в длинных – линиях электропередач, нефтепроводах, железнодорожных путях. Это всё хорошо известно. Выходят из строя трансформаторы, нарушается радиосвязь. Сейчас с этим умеют бороться. А в конце XIX века, когда в Скандинавии только стали строить железные дороги, во время таких бурь там из-за ложных сигналов иногда неправильно срабатывали железнодорожные стрелки , и произошло несколько серьезных аварий. Но потом, естественно, специалисты во всем разобрались и теперь знают как бороться с такими проблемами. Так что все последствия предсказуемы, ничего тут особенно нового нет. Хотя бывают события посильнее. Есть еще один вопрос, более сложный и даже спорный: как влияет это на человека? У нас этим много занимаются. В моем кабинете висит портрет человека, впервые начавшего заниматься этой проблемой. Это Александр Леонидович Чижевский. Он изучал влияние активности нашего светила и на человека и на живой мир, статистически, он увидел статистически значимые зависимости от этой активности, причем самые экзотические зависимости – количество саранчи, например количество немотивированных убийств, количество изнасилований, в общем, какой-то немотивированной агрессии у человека, он заметил положительную статистическую связь этих событий и солнечной активности. Мы здесь с уважением относимся к идеям Чижевского и стараемся их пропагандировать. (Кстати, в декабре в Калуге состоится посвященная ему международная конференция).

Механизм этого влияния мы пока не очень понимаем, хотя есть много работ по данной теме. У нас работает с.н.с, д.ф.м.н Тамара Константиновна Бреус, которая защищала диссертацию на эту тему, и был большой скандал. Потому что ее данные были основаны на статистике – ну, вы знаете, наверное что существует такая поговорка: есть маленькая ложь, есть большая ложь, и есть статистика. И на ее защите было много ее «друзей», которые очень хотели ее «потопить». Десять часов шла защита! Но в конце вышел очень импозантный товарищ и сказал: «Знаете, я тут сижу долго, мне на работу пора. Я – главный врач московской скорой помощи. Вы, товарищи, можете спорить, можете, так сказать, завалить диссертанта, но я вам хочу сказать одно: мы следим за прогнозами геомагнитной активности. И когда мы видим, что приближается ее повышение, я никогда никого из своего персонала ни в отпуска, ни в отгулы не отпускаю, потому что я знаю, что вызовов будет, ну, не в пять раз, но на 15, на 20, а то и на 30 процентов больше». Это абсолютно точно, и за много лет убедительно подтверждено. Я пока не знаю, как это объяснить, но надо уважать экспериментальные факты. Как-то космическая погода (также как и обычная погода) влияет на состояние человека. И вот, собственно, все эти крики, беспокойства о том, что будет в случае очередной мощной вспышки на Солнце, имеют основания, хотя и не имеют обоснования. Один из аргументов противников существования этого влияния такой: вот, говорят, вы стоите у трамвайных путей, на остановке трамвая. Меряете возмущение магнитного поля. В трамвае тоже текут сильные токи, и возмущение магнитного поля от проезжающего мимо трамвая больше, чем от Солнечных выбросов, почему же люди на остановках трамвая не падают в обмороки? Ответ очень простой: на остановках трамваев во всем мире стоит, скажем, пятьсот тысяч человек, а на Земле живет десять миллиардов. Это чисто статистический эффект: найдется процент людей, – он не очень большой, пять – семь процентов, не более, – которые чувствительны к таким вещам. Это видно только на больших выборках. Вот поэтому врач скорой помощи и заявил о наличии такой взаимосвязи. Мы не чувствуем ничего, а другой человеку станет плохо…

Был совсем недавно большой шум: д.ф.м.н Алексей Струминский, сотрудник нашего Института, наговорил корреспондентам, что ничего страшного нет – Солнце не влияет на людей, и глупо чего-то бояться, всё это фантазии. Всё будет хорошо. Он выступил, а я получил кучу писем от разгневанных людей: немедленно увольте этого негодяя, мне плохо, я в больницу попал, а он говорит – не влияет. Ну что я могу сказать? У нас тут свобода слова, он вот такой человек, сам относительно здоровый товарищ, ничего не чувствует, значит, и у других должно быть так? Я могу вам показать кучу таких гневных писем, которые получил. В каком-то смысле это подтверждает статистический характер таких гелиобиологических явлений.

И.Х.: У меня в связи с этим только один вопрос: этим людям стало плохо после того, как они узнали про вспышку? Или им действительно стало плохо? Знаете, ведь психологический момент тоже влияет.

Л.З.: Тут я не знаю. Тут я ничего сказать не могу. В принципе, вопрос правильный. Иногда возникает из него и следующая дилемма – объявлять о таких грядущих опасностях или нет? Потому что были объявления: люди, будьте осторожны, не перегружайтесь, осторожней машину водите, будьте внимательней… Ну что же, лучше такие предупреждения сделать, пусть люди будут осторожней, даже если многим это не нужно. Поэтому это хороший вопрос, но, я думаю, никто пока не даст на него ответа. Надо параллельно проводить контрольные эксперименты.

Хотя, в принципе, если говорить о физике, а не медицине у нас уже есть неплохое понимание механизмов солнечно-земных связей… Вот, смотрим на Солнце, видим там пятна, вычисляем магнитные поля и пытаемся предсказать время когда произойдет так называемый корональный выброс солнечного вещества – проще говоря когда Солнце – извините за выражение «выплюнет» большой плазменный пузырь. Если, предположим, вот это блюдце на столе – Солнце, то Земля – это какая-то муха, которая летает в соседней комнате. И всё, что выбрасывается Солнцем, легко может пролететь мимо, оно совсем не обязательно налетит на Землю. К тому же Солнце вращается. Поэтому просто увидеть что-то на Солнце – мало. То есть это необходимое условие, но не достаточное. Каждый раз, когда на Солнце увеличилось количество пятен, давать прогнозы – выключайте все спутники, всякие сложные технические устройства, на Земле – тоже нельзя.

И.Х.: А облака плазмы, которые выбрасывает Солнце, мы их можем как-то отслеживать?

Л.З.: Со спутников их видно – я сейчас к этому как раз и веду. Плазменное облако хорошо видно, когда оно вырывается из атмосферы Солнца. Особенно в рентгеновском диапазоне. Или когда делается затемнение самого яркого Солнца, когда солнечный диск закрывается. В принципе, в начале его пути такое облако хорошо видно, но не факт, что оно полетит к Земле. Даже если облако подлетит к Земле, как оно будет взаимодействовать с магнитосферой – это очень тонкий вопрос. Потому что магнитное поле Земли, в принципе, достаточно сильное, это хороший щит, защищающий нашу Землю. Если облако очень мощное, магнитное поле Земли может смяться, под его ударом – но все равно это поле упругое, как бампер у машины. Но там есть одна закавыка. Есть такой процесс, которому были посвящены оби мои диссертации, и который называется магнитное пересоединение. И если магнитное поле в облаке направлено в ту же сторону, что и магнитное поле Земли (которое всегда направлено в определенную сторону – к северу), то когда облако достигнет Земли, большой беды не произойдет. Ну, магнитное поле сомнется, будут достаточно сильные возмущения в полярных областях? но трагедии не будет: плазма облака в основном обтечет нашу магнитосферу. Но если поля направлены противоположно, при сближении они пересоединятся, и солнечное вещество пройдет через магнитный щит Земли и, знаете, как по переключившейся железнодорожной, стрелке по этим пересоединившим линиям рванет к Земле, будут и мощнейшие полярные сияния? и очень сильные магнитные бури. То есть очень важно знать, как направлено магнитное поле в облаке плазмы. Потому что это облако может и пролететь мимо, а может и ударить по магнитосфере, и то как оно будет взаимодействовать с полем Земли, зависит от очень тонких параметров. Сами магнитные поля в солнечном ветре очень малы – по энергетике магнитная составляющая это тысячные доли, ну, в крайнем случае, сотые доли от кинетической энергии облака, но магнитное поле обычно здесь командует парадом – включает и выключает куда более мощное взаимодействие.

Мы уже давно ходим с такой идеей: есть в космосе так называемая точка либрации L1, просто говоря – в ней гравитационные силы притяжения Солнца и Земли, действующие на находящееся там малое тело – уравновешивают друг друга. L1, находится на линии Земля – Солнце на расстоянии в полтора миллиона километров от Земли,

Это очень популярное место для европейских и американских космических аппаратов(КА) , изучающих Солнце и солнечно-земные связи. Отечественных аппаратов там, к сожалению, нет, и никогда не было. Находящиеся там КА наблюдают за всегда видимым Солнцем и измеряют характеристики мчащейся к Земле плазмы солнечного ветра. Так вот, на сайте нашего института, в зависимости от измеряемого на этих аппаратах угла между полями очередного облака и Земли, мы даем прогноз, какую геомагнитную активность можно ожидать на Земле.

В отличие от наблюдений непосредственно Солнца, – вы видите выброс облака, но оно будет еще долго, по крайней мере пару дней, добираться до Земли – то от точки либрации, это время составляет всего час-полтора, то есть мы тревогу можно поднять только с часовым упреждением, но зато уже с фактически 100% надежностью. У России такого спутника нет. Приходится пользоваться данными зарубежных КА, которые выкладываются в интернет, мы ими пока успешно пользуемся и, в общем, регулярно делаем такой прогноз. И это очень важно, потому что «здоровье» российской спутниковой группировки существенно зависит от прогноза космической погоды – здесь таких сомнений как с гелиомедициной, о которой я говорил выше – ни у кого давно нет.

ИКИ РАН уже много лет выступает с идеей, что все-таки нужен отечественный малый спутник, – и недорогой и не тяжелый, – который будет как раз постоянно измерять параметры солнечного ветра на подступах к земной магнитосфере. И нужно мерить не так много параметров, как минимум – магнитное поле, скорость и плотность Солнечного ветра.

Такие измерения наши экспериментаторы давно и очень хорошо делать умеют. При этом важные прогнозы о приближении магнитных бурь мы могли бы на постоянной основе всегда делать сами, не будучи зависимыми от щедрости наших зарубежных коллег.

Беседу вел Игорь Харичев.

Источник: www.znanie-sila.su

Метки , . Закладка постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *