Космическая непогода: как Солнце создает на Земле бури, от которых страдают люди и техника

Отношения между Землей и Солнцем противоречивы. Благодаря звездам на нашей планете существует жизнь. В то же время воздействие солнечной энергии слишком мощно: без надежной магнитной защиты все живое может быть «снесено» солнечным ветром.

Что такое геомагнитная буря

Ядро Земли представляет собой горячий сплав железа и никеля: твердое внутри и жидкое снаружи. Внешнее ядро ​​похоже на море расплавленного железа, постоянно движущееся. Это движение порождает электрические токи, которые формируют электромагнитное поле Земли и магнитосферу (пространство вокруг Земли, где движение заряженных частиц определяется ее магнитным полем). Магнитосфера защищает нас от солнечного ветра — потока заряженных частиц, летящих от Солнца в космос. Источником ветра является корона: самый верхний и самый тонкий слой атмосферы звезды, состоящий из плазмы.

Ученые полагают, что Марс потерял атмосферу из-за отсутствия постоянной геомагнитной защиты и солнечного ветра.

Солнечный ветер всегда «дует», и наша магнитосфера постоянно отклоняет его поток. Их скорость обычно не превышает 400 километров в секунду. Иногда в короне возникают области открытых магнитных полей (корональные дыры). Из них солнечный ветер вырывается, как вода из шланга, распространяясь в 2-3 раза быстрее обычного.

Принципиальная схема взаимодействия солнечного ветра и магнитного поля Земли

Если бы одна из этих дыр была направлена ​​в сторону Земли, через день или два у нас возникла бы геомагнитная буря. Он похож на обычную бурю, с той лишь разницей, что разворачивается в магнитосфере Земли, а силовые линии магнитного поля «кипятят» вместо воды воду.

Как космическая погода влияет на технику

Космическая погода приносит нам самые красивые полярные сияния, но она может вызвать временные сбои в работе оборудования.

Обратите внимание: Новая военная техника позволит солдатам видеть в … полной темноте.

Спутники и другие космические аппараты подвергаются наибольшему риску: поскольку они находятся дальше от Земли, они менее защищены геомагнитным экранированием.

космический спутник над поверхностью земли

Сильные возмущения в магнитосфере могут повлиять на наземное оборудование. У металлов есть свободные электроны. Изменение магнитного поля заставляет их двигаться в одном направлении – создавая электрический ток. Если металлический предмет длинный, ток будет сильным. Например, во время магнитной бури в линиях электропередачи генерируется дополнительный ток, который может перегрузить систему и вызвать перебои в подаче электроэнергии. Это все равно, что подключить слишком много устройств к одной розетке, перегрузить сеть и вызвать пробки.

Трансформаторы, преобразующие электроэнергию в дома, также уязвимы перед магнитными бурями: они могут перегреться и выйти из строя. Морские и аэронавигационные системы, использующие высокочастотные радиосигналы, чувствительны к геомагнитным помехам.

Линии электропередач на фоне северного сияния – обычного спутника геомагнитных бурь

Чтобы защитить оборудование, инженеры снижают нагрузку во время космической погоды: на спутниках, например, отключают часть оборудования. Устройство можно спрятать за собственным магнитным экраном. Для этого нужно создать вокруг него магнитное поле, пропустить вокруг него электрический ток, установить батарею конденсаторов, аккумулирующую избыточную энергию, или установить клетку Фарадея для блокировки электромагнитного излучения и рассеивания лишней энергии.

Как магнитные бури влияют на организм

Советский биофизик Александр Чижевский одним из первых заговорил о влиянии геомагнитных бурь на здоровье человека. Он основал новую отрасль науки — солнечную биологию, чтобы изучать влияние солнечной активности на биологические процессы.

По мнению ученых, геомагнитные бури могут нарушить циркадные ритмы организма и биологические часы, контролирующие сон и бодрствование. Авторы одного научного исследования считают, что геомагнитная активность ухудшает сердечно-сосудистые заболевания: они пришли к выводу, что магнитные бури косвенно связаны с увеличением количества инсультов на 19%.

Во время геомагнитных возмущений перелетные птицы могут дезориентироваться, поскольку их ориентирует магнитное поле Земли. Ученые предполагают, что птицы действительно способны видеть магнитные поля посредством криптохромов, специальных белков, чувствительных к свету.

[Моя] Наука Поп-наука Космос Магнитные поля Магнитные бури Астрофизика Солнце Длинная статья 5

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Космическая непогода: как Солнце создает на Земле бури, от которых страдают люди и техника.