Інна Тихонова 
У чому полягає природа загадкового фізичного явища, як фахівці оцінюють його небезпеку і чи можна захиститися від несприятливої космічної погоди?
Що таке магнітні бурі простими словами
Цей термін вперше запровадив на початку ХІХ століття німецький географ і фізик Олександр фон Гумбольдт, який дослідив раптову зміну стану геомагнітного поля, що вимірюється на Землі. Спостереження виявили глобальний характер та спільні закономірності таких змін: різке зниження поля за 10–20 годин із відновленням протягом наступних 2–6 діб. Надалі причину того, що відбувається, вчені побачили в сонячному вітрі – потоці заряджених частинок, що виходять від Сонця і постійно, але з різною силою впливають на зовнішню частину магнітного поля Землі (магнітосферу). Збурення викликаються корональними дірками та викидами плазмової маси, що виглядає як спалахи на Сонці.
У цей час у космос випускаються мільярди тонн плазми: за потужністю це рівнозначно одночасному вибуху тисяч ядерних бомб. Взаємодія земної магнітосфери із потоками сонячного вітру формує геомагнітну бурю, яка контролюється міжпланетним магнітним полем. Вторгаючись у магнітосферу Землі, потік частинок викликає ударну хвилю, яка стискає магнітне поле і розширює атмосферу. У разі зіткнення протонів сонячного вітру з атомами водню в атмосфері утворюється електричний струм. Сильні збурення магнітного поля створюються також струмами в земній корі – вони запобігають проникненню зовнішнього поля вглиб Землі. Зі згасанням бурі струм розпадається, а магнітосфера повертається в нормальний стан.
Космічна загроза
Магнітні бурі тривають від кількох годин до кількох діб і фіксуються одночасно по всій планеті, нормальне життя якої вони порушують. Але відлуння руйнівного ефекту потужної енергії ми можемо відчувати лише тоді, коли потік заряджених частинок виявляється спрямованим у бік нашої планети (а так відбувається не завжди). Досягти Землі «космічний ураган» зазвичай здатний за два-три дні, але в особливих випадках плазма долає шлях у 150 мільйонів кілометрів лише за 18 годин. Прискорення властиве збуренню, спричиненому корональними дірками. Магнітне поле у таких місцях сонячної поверхні є слабшим за решту областей світила, тому вихідний потік сонячного вітру рухається швидше: зі швидкістю 500–800 кілометрів на секунду замість звичайних 300–500. Вплив прискорених потоків може бути більш тривалим.
Встановлено, що частота магнітних бур пов’язана з 11-річним циклом підвищення сонячної активності: у період максимальної інтенсивності трапляється до восьми магнітних бур на місяць, тоді як під час мінімальної сонячної активності збурень може не бути взагалі. При цьому висока сонячна активність необов’язково призводить до сильних геомагнітних збурень. Здатність магнітних бур утворювати електричні струми у металевих предметах виводить з ладу техніку і призводить до серйозних техногенних аварій. Найбільше від магнітних бур страждають трансформатори, лінії електричних передач та трубопроводи. Магнітні бурі створюють перешкоди для поширення сигналів в іоносфері, що призводить до збоїв у роботі GPS та високочастотного радіозв’язку. Бурі стають проблемою для навколоземних супутників чи військових систем виявлення.
Як магнітні бурі впливають на людину
Живий організм так само може постраждати в такі періоди: ступінь вираження метеозалежності й її характер є індивідуальними і пов’язані з порою року, психологічним станом та схильністю до серцево-судинних захворювань. У цей час стає більше гіпертонічних кризів, інфарктів та інсультів. Відповіддю на запитання, чому магнітні бурі впливають на людину, може бути дослідження нашої залежності від глобального магнітного поля та пов’язаного з ним кільцевого струму – електричного струму, що оперізує планету екватором на відстані від 10000 до 60000 кілометрів від поверхні Землі. Магнітні бурі мають негативний вплив на електрохімічні процеси в організмі, відбиваючись на передачі нервових імпульсів та роботі серця.
Відомо, що магнітні бурі підвищують або знижують артеріальний тиск і сприяють утворенню тромбів – через те, що збільшують в’язкість крові. Реакцією на магнітні збурення стає зниження газообміну організму та розвиток гіпоксії тканин, що проявляється у появі характерних симптомів: слабкості, болю в суглобах та м’язах, мігрені, непереносимості яскравого світла та гучних звуків, дратівливості, зниженому настрої, сонливості або безсонні. Час розвитку реакцій варіюється індивідуально: в однієї людини симптоми виявляються на 1–2-й день бурі, в іншої – на її піку, а у когось – через деякий час після бурі.
Що болить під час магнітних бур
Особливо сильні реакції спостерігаються восени, коли зменшення вироблення в організмі гормонів мелатоніну і серотоніну знижує стійкість до стресів (мелатонін регулює сон, а серотонін відповідає за настрій). Магнітні бурі цього сезону провокують запаморочення, нервові зриви та депресію (фіксується підвищення суїцидальної статистики). У метеозалежних людей зміни електромагнітного поля Землі викликають головний біль: це є результатом «впливу космосу» на судини головного мозку. Магнітні бурі викликають серцеві болі, аритмію і коливання артеріального тиску. Серед неприємних наслідків магнітних бур – втома та загальне погіршення самопочуття.
Крім пацієнтів із серцево-судинними діагнозами, вразливими вважаються люди з неврологічними та психічними розладами. Найбільш чутливими до змін електромагнітного поля є ті, хто страждає на напади мігрені й епілепсію. Через вплив магнітних бур на рівень гормонів і нейрохімічні процеси в мозку в цей час може загострюватися перебіг депресії та біполярного розладу. У зоні ризику також – здорові в цілому, але метеозалежні люди, які є чутливими до змін довкілля: реакціями організму на магнітні бурі стають головний біль, дратівливість, тривожність чи нервозність. Чутливість до бур підвищують підвищений атмосферний тиск, спека або висока вологість.
Що пити при магнітних бурях
Рівень стресу знижують м’які натуральні заспокійливі препарати: валеріана, звіробій, собача кропива та ін. У період магнітних бур потрібно відмовитися від куріння, вживання алкоголю та від споживання продуктів, що затримують рідину в організмі: солоного, копченого, смаженого та гострого. Водночас варто збільшити кількість рідини у щоденному раціоні: треба пити більше води або зеленого чаю – це знизить в’язкість крові. Чутливі до змін магнітного поля люди мають подбати про профілактику, запастися на час магнітних бур ліками від хронічних захворювань, попередити про свої ризики близьких людей і ввести до швидкого набору телефонний номер швидкої допомоги.
Через перепади тиску лікарі рекомендують обмежити в магнітні бурі користування літаками та метро, а з причини задухи уникати скупчення людей у приміщеннях та громадському транспорті. По можливості краще не сідати в магнітні бурі за кермо: водіння в цей період ускладняється зниженням швидкості реакції у 3-4 рази. Пережити магнітні бурі без втрат допоможуть контрастний душ (поліпшує тонус судин) і відновлювальні стратегії. Потрібно правильно харчуватися, підтримувати регулярну фізичну активність і не заощаджувати на сні. Стійкість до негативних факторів навколишнього середовища та зовнішніх впливів підвищують релаксація, медитація й інші психологічні методи управління стресом. Важливо уникати у важкий період фізичних чи психічних навантажень, знижувати емоційну напругу, регулярно відпочивати та піклуватися про свої потреби.
Календар магнітних бур
На основі дослідження сонячної активності сучасні системи попередження інформують про майбутні магнітні бурі заздалегідь: зокрема, у США передбаченням магнітних бур за космічними спостереженнями та даними із супутників займаються фахівці Центру прогнозування космічної погоди (SWPC). Удосконалення прогностичних моделей дозволяє передбачати погоду в космосі за аналогією з метеорологічними дослідженнями. Така робота знижує негативні наслідки магнітних бур для здоров’я людей і технологій (це важливо, наприклад, для своєчасного відключення електромереж з метою збереження обладнання).
Але довгострокові геомагнітні прогнози не є можливими, адже ситуація на Сонці може змінитися будь-якої миті. Навіть знаючи про викид плазми, що стався, астрономи не можуть точно визначити, чи досягне він Землі. Найбільш довгостроковий календар магнітних бур – 27-денний – базується на періоді обертання Сонця навколо власної осі і вказує лише на ймовірність того, що потенційно небезпечні зони можуть спрямувати потоки заряджених частинок на нашу планету. Точний геомагнітний прогноз робиться з фіксування супутниками збурення сонячного вітру у кращому разі за добу, а найчастіше – за кілька годин до магнітної бурі. Актуальну інформацію публікує, наприклад, сайт NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration (https://www.noaa.gov).
Руйнівна сила
Інтенсивність магнітної бурі вимірюється за допомогою спеціальних індексів, розрахованих за показниками магнітометрів, розташованих на магнітному екваторі Землі. Ці дані оновлюються щогодини. Відповідно до індексу Dst, спокійна геомагнітна обстановка виражається значеннями у межах від –20 до 20 нанотесла, а бурю означає показник нижче –50 нанотесла. Але для нефахівців більш зрозумілими є п’ять рівнів небезпеки. G1 – незначне магнітне збурення, що викликає полярні сяйва і слабкі коливання в електромережі. G2 – помірне збурення, здатне змінити рух космічних апаратів, призвести до перепадів напруги та пошкодити трансформатори у північних широтах. G3 – сильна буря, що провокує перебої в енергосистемах, радіозв’язку та супутникової навігації.
При важких магнітних бурях рівня G4 до попередніх параметрів додаються електричні струми в трубопроводах, полярні сяйва в південних областях і спрацювання захисних пристроїв контролю напруги. Екстремальні магнітні коливання під індексом G5 – це небезпека масштабних техногенних аварій, серйозних неполадок у роботі супутників, тривалої відмови радіозв’язку і глобальних проблем з енергомережою, коли можуть повністю відключитися великі системи, як це сталося нещодавно в Канаді, коли за дві хвилини поринула у темряву на 12 годин ціла провінція Квебек. За такої сили геомагнітного збурення полярні сяйва можна побачити навіть на Кубі, у Флориді й Єгипті. Через екстремальну магнітну бурю 1972 року у В’єтнамі відбулася детонація кількох десятків американських морських мін із магнітними підривниками, що налаштовує на роздуми щодо небезпеки українського повоєнного спадку.
Магнітні бурі сьогодні
До чого може призвести потужне збурення магнітного поля в сучасних умовах, повідомляють підрахунки, згідно яких лише в США і тільки в перший рік після настання екстраординарних подій сума можливої шкоди може становити $1–2 трильйони. А загалом відновлення пошкоджених систем може розтягнутися на кілька років. Заспокоює науковців хіба те, що екстремальні магнітні бурі трапляються приблизно раз на 500 років, і їхня ймовірність найближчим часом є вкрай низькою. Наприклад, у липні 2012 року фізики відстежували потужний викид сонячної плазми не в напрямку Землі: небесне світило вистрілило потоки енергії в космос, і це не спричинило значних катаклізмів на нашій планеті.
Та навіть не всі сильні магнітні бурі призводять до катастрофічних наслідків. Наприклад, шторм потужністю –300 нанотесла у липні 2000 року зовсім не позначився на енергосистемі. А якщо говорити про сьогодення, то небезпечне збурення у лютому 2025 року ми вже пережили. Протягом останнього зимового місяця фахівці часто прогнозували підвищену сонячну активність, але тепер вона ослабла, і до кінця березня на нас чекає зелений рівень безпеки, що відповідає нормальному стану магнітосфери, без суттєвих магнітних збурень. За даними моніторингу служби, що аналізує сонячні спалахи (https://meteoagent.com/solar-activity), найближче збурення можливе з 27 березня, до чого вразливим людям варто підготуватися. Прислухайтеся до власного самопочуття і за наявності симптомів метеочутливості проконсультуйтеся з лікарем.
Фото: pixabay.com
