Освіта

Що таке магнітні бурі: просте пояснення, причини та вплив

Екстремальна магнітна буря: потужний сонячний викид вдаряє в магнітосферу Землі

Почувши про магнітні бурі, більшість згадує про погане самопочуття. Ймовірно болітиме голова, може будуть ще якійсь неприємні відчуття. Але чи замислювались ви, що насправді відбувається? Звідки беруться ці бурі, чому вони магнітні та який в них механізм впливу на наш стан? Давайте розберемось. Мета нашої статті – просто та доступно пояснити, що таке магнітні бурі, як виникають та впливають на людей. А ще підкажемо, де можна з’ясувати, коли слід чекати сильних бурь. 

Що таке магнітні бурі і як вони виникають?

Розпочнемо зі стандартного визначення, а потім розберем його по складових, щоб будь-хто зрозумів, про що йдеться.

Магнітна буря (або геомагнітна) – це різкі збурення магнітного поля Землі. 

Не дуже зрозуміло? Спробуємо пояснити максимально просто.

Уявіть собі, що Сонце – це величезний вентилятор, що безперервно видуває у космос заряджені часточки. Це так званий сонячний вітер. 

Щоб зрозуміти, про які такі часточки йдеться, забуваємо про вентилятор та уявляємо Сонце, як гігантське багаття. Навколо вогнища завжди дим, іскри, попіл. А у Сонця замість них заряджені часточки, а саме електрони та протони (мікроскопічні шматочки атомів). Вони так сильно нагрілись, що відірвались від Сонця та полетіли у космос. 

Чому часточки заряджені, спитаєте ви. Через статичну електрику, як у светрі, коли його знімаєш. В кожній з них крихітний електричний заряд. А коли їх мільярди, створюється досить потужне поле.

Отже, Сонце видуває заряджені часточки через те, що вона настільки гаряче та тісне всередині, що енергія виштовхує їх назовні. Це як пара у чайнику, що виривається, коли вода кипить.

Перелітаємо до нашої планети. Навколо неї є непомітний оком захисний шар. Це магнітне поле, своєрідний щит, що зазвичай легко відбиває сонячний вітер. Але іноді на Сонці трапляються спалахи (вибухи), і тоді це вже не вентилятор, а щось на зразок турбіни реактивного літака. До Землі летить не простий вітер, а справжній ураган. Вдаряючи в щит, він змушує його коливатись та тремтіти. Саме це тремтіння і називають магнітною бурею. 

Якби з Сонця летіли незаряджені камінці, вони б просто вдарялись об атмосферу. Але через те, що вони несуть заряд, як маленькі магнітики, на них реагує магнітне поле, відштовхуючи чи спрямовуючи їх до полюсів Землі. 

До речі. Полярне сяйво безпосередньо пов’язане з магнітними бурями. Коли сонячна енергія просочується крізь магнітне поле, виникає це явище. 

Яскраве полярне сяйво над Землею, що вказує на ефективну роботу магнітного щита

Щоб вам ще простіше було все це уявити, додамо порівнянь, на цей раз з мильною бульбашкою. Уявно подмухайте на неї легко та рівномірно – бульбашка тримає форму. А тепер сильно та різко – поверхня деформується та вкривається хвилями. Ваш подих – сонячний вітер, бульбашка – магнітне поле Землі, а хвилі на ній – магнітна буря. Вона досягає найбільшої потужності, коли відбуваються корональні викиди маси з Сонця (величезні хмари розпеченої речовини). 

З магнітними бурями пов’язаний показник геомагнітної активності. Що це? Рівень інтенсивності, з якою тремтить та коливається магнітне поле під впливом сонячного урагану в певний момент. 

Зверніть увагу! Ще більше захоплюючої інформації про Всесвіт – за посиланням.

Kp-індекс і рівні магнітних бур: як визначають силу 

Побачити неозброєним оком, наскільки сильно коливається захисне поле Землі, неможливо. Але вчені знайшли спосіб виміряти показник геомагнітної активності. Була розроблена шкала сили магнітних бур від 0 до 9. Це так званий Кр-індекс, що показує їх загальний рівень по всій Землі. Його розраховують на підставі даних, отриманих від магнітних обсерваторій у різних куточках світу, та кожні 3 години оновлюють.

Як розшифровуються показники?

Кр-індексРівень магнітної бурі
0-2Буря відсутня
3-4Геомагнітна активність підвищена
5Слабка буря
6Помірна
7Сильна
8Дуже сильна
9Екстремальна 
Моніторинг космічної погоди: графіки показують різкий сплеск Кр-індексу, що свідчить про початок потужної бурі 

Кр-індекс можна перевірити онлайн на кількох поважних ресурсах.

NOAA SWPC – сайт офіційного державного центру прогнозування космічної погоди США. Це одна з головних установ у світі, що моніторять магнітні бурі, сонячну активність та роблять прогнози геомагнітної активності.

SpaceWeatherLive – приватний сервіс, що відстежує космічну погоду у реальному часі. 

SpaceWeather.com – популярний сайт, створений за підтримки НАСА, з новинами про магнітні бурі, спалахи на Сонці та полярні сяйва. 

Магнітні бурі і вплив на людину: що каже наука 

Навколо цієї теми точаться активні суперечки. Є чимало міфів, пов’язаних з магнітними бурями та її потенційною небезпекою для кожного. Насправді вони впливають далеко не на всіх, і багато людей не помічають жодних змін навіть при високих показниках магнітної активності. Про погіршення свого стану повідомляють метеозалежні, люди похилого віку та ті, що мають проблеми з серцем та судинами. В них може з’являтись головний біль, безсоння, слабкість, втома, стрибає тиск та паморочиться в голові. Враховуючи те, що магнітна буря не минає одразу і може тривати кілька годин чи навіть діб, це може бути серйозною проблемою, яка заважає жити своїм звичним життям. Тому вчені не полишають спроб встановити рівень впливу бурь на здоров’я..

Але не варто відкидати і психологічні причини. Дізнавшись, що за прогнозами має бути сильна буря, людина налаштовується на погіршення свого стану. Через такі новини може посилюватись тривожність, а це спричиняє проблеми зі здоров’ям. Це так званий ефект ноцебо, виникнення симптомів через негативні очікування. 

Що показують наукові дослідження?

Науковці не заперечують, що зміни у магнітному полі Землі можуть впливати на те, як почуваються деякі люди. Але тотальний вплив, спричинення хвороб та інші твердження, якими нас лякають у медіа та через дописи у соцмережах, на разі не підтверджуються. Хоча треба відмітити, що дослідження тривають вже багато років, і остаточних висновків досі немає. 

Деякі дослідження доводять такий негативний вплив магнітних бур на організм:

  • змінюється артеріальний тиск, але незначно;
  • у чутливих людей змінюється серцевий ритм;
  • посилюється втомлюваність;
  • погіршується якість сну;
  • збільшується рівень тривожності.

Вчені з’ясовують також, чи може геомагнітна активність спричиняти головний біль та інші хворобливі прояви.

Що точно не викликає сумнівів, під час сильних бур може збільшуватись кількість звернень до лікарів зі скаргами на проблеми з серцево-судинною системою та погіршення самопочуття.

Чому досі остаточно не з’ясовано, чи здатні бурі погіршувати самопочуття?

Є кілька проблем, що заважають вченим зробити кінцеві висновки. Як ми почуваємось, залежить від різних факторів. Це, зокрема, погода, атмосферний тиск, психологічний стан, спосіб життя, недосипання та стреси. Визначити, які зі змін зумовлені саме магнітними бурями, дуже складно. До того ж, досі немає чітких пояснень механізму впливу бурь на організм. 

Якщо ви особисто помічали, що під час магнітних бур почуваєтесь гірше, на щастя, вплив  можна зменшити. Якщо ця проблема для вас актуальна, потрібно контролювати, коли прогнозується підвищена геомагнітна активність. Не плануйте на цей час нічого такого, що передбачає великі фізичні чи емоційні навантаження. Вам протипоказані стреси. Більше відпочивайте, дотримуйтесь режиму дня та пийте вдосталь води. 

Науковий факт. Підвищена цікавість – відома ознака високого інтелекту. Тож пропонуємо розумникам ще їжі для мозку, а саме цікаві факти про хімічні елементи.

Як магнітні бурі впливають на техніку та зв’язок? 

Тут наука просунулась далі, ніж у дослідженні впливу геомагнітної активності на стан людини. Підтверджено, що сильна магнітна буря може викликати збої у роботі певних пристроїв та систем зв’язку.

  • GPS.  Геомагнітні збурення впливають на шар атмосфери, через який проходять GPS-сигнали (іоносферу). Тому може постраждати точність навігації та геолокації. Це особливо важливо для авіації, морських суден, військових систем, геодезії та картографії.
  • Супутниковий зв’язок. Супутники дуже чутливі до змін космічної погоди. Коли відбуваються сильні бурі, можуть виникати проблеми зі зв’язком, збої в роботі електроніки, при передачі даних з’являються помилки і швидше зношується обладнання. Іноді може навіть змінюватись щільність верхніх шарів атмосфери, і орбіта супутників знижується.
  • Електромережі. Бурі здатні створювати струми в лініях електропередач, трансформаторах, електричних мережах. Дуже рідко, але це може викликати аварії, перевантаження та масштабні відключення електропостачання. Найбільш відомий приклад – буря 1989 року у Канаді. Тоді залишилась без світла ціла провінція Квебек. 
  • Радіосистеми та мобільний зв’язок. Геомагнітна активність може впливати на короткохвильовий радіозв’язок, авіаційний та системи передачі сигналів. Коли відбуваються потужні збурення, іноді спостерігаються такі проблеми, як шуми в ефірі, затримка сигналу, втрата зв’язку.

Саме можливі проблеми з технікою змушують NASA, NOAA постійно контролювати погоду на Сонці.

Варто зазначити, що у повсякденному житті негативний технічний вплив бур практично не помітний. Від більшості загроз, що чатують на нашу техніку з космосу, забезпечується надійний захист. Для кого сильні магнітні збурення точно можуть стати проблемою, так це для операторів супутників, авіації, енергетичних компаній, служб зв’язку та військових систем.

Трохи відволічемо вас від магнітних бурь. До вашої уваги ще один захоплюючий матеріал, на цей раз про сузір’я

Календар магнітних бур: коли очікувати активність 

Скласти точний прогноз навіть на весь травень, червень, не кажучи вже про наступні місяці, неможливо. Активність Сонця може змінитись дуже швидко. Вчені все ж таки намагаються спрогнозувати геомагнітну активність на кілька тижнів або хоча б днів. Але кожні 1-3 доби прогнози доводиться корегувати. Ситуація може швидко змінитись, якщо відбулись нові спалахи на Сонці, змінив напрямок сонячний вітер чи посилились або ослабли коронарні викиди. 

Вчені в Центрі прогнозування космічної погоди аналізують гігантський сонячний спалах і корональний викид маси

У травні ризик помірних та окремих сильних бур, як правило, підвищується. Це місяць, коли більше сонячних спалахів, коронарних викидів маси.

Як складаються прогнози?

Вчені прогнозують магнітні бурі, спостерігаючи за Сонцем, космічною погодою та магнітним полем Землі за допомогою супутників, сонячних обсерваторій та спеціальних математичних моделей. Виглядає це приблизно так. Фіксується спалах на Сонці, і науковці визначають, чи рухається потік часток в бік Землі, розраховують швидкість та складають прогноз щодо ймовірного часу прибуття сонячного потоку. Далі на підставі отриманих даних розраховується Кр-індекс.

Часті питання про магнітні бурі (FAQ) 

Чи є ризик літати під час магнітної бурі літаком?

Такі явища майже завжди безпечні для літаків. Але якщо буря сильна, вона може впливати на радіозв’язок та навігаційну систему. Особливо сильний цей вплив, коли маршрут проходить біля одного з полюсів. Але хвилюватись не варто, адже авіакомпанії планують польоти з урахуванням прогнозів космічної погоди.

Як кількість бурь залежить від пори року, якщо є такий зв’язок?

Спалахи на Сонці, що спричиняють магнітні бурі, виникають незалежно від сезону на Землі, але чисто статистично різниця є. Потужні бурі найчастіше трапляються навесні та восени.

Від магнітних бурь можуть страждати люди. А чи є негативний вплив на тварин?

За результатами деяких досліджень вчені зробили припущення, що геомагнітна активність може впливати на тих тварин, які орієнтуються за магнітним полем Землі. Це, наприклад, птахи та морські тварини.

Чи погіршується якість інтернету під час магнітних бур?

На домашній інтернет вони, як правило, не впливають. Але сильні бурі можуть нашкодити супутниковому зв’язку, міжнародним системам комунікацій та роботі дата-центрів.

Яка магнітна буря була найсильнішою та до яких наслідків вона призвела?

Найпотужніше зафіксоване збурення сталось у 1859 році та отримало назву «Подія Керрінгтона». Такої техніки, як зараз, тоді не було, але серйозно постраждав телеграф. А ще по всій планеті бачили яскраві полярні сяйва. 

Чи є зв’язок між магнітними бурями та погодою?

Ні. Температура повітря, опади чи атмосферні циклони не залежать від геомагнітних збурень. Вони мають відношення до космічної погоди, а не земної.

Чи можна підготуватися до магнітних бур? 

Уникнути їх впливу на організм повністю неможливо. Але можна зменшити навантаження. Здоровій людині для цього достатньо вести здоровий спосіб життя: уникати стресів, перевтоми, дотримуватись режиму сна, пити побільше води, гуляти на свіжому повітрі, обмежити вживання алкоголю та кофеїну. Якщо ж є хронічні серцево-судинні захворювання, слід особливо уважно стежити за самопочуттям.