Инна Тихонова 
В чем заключается природа загадочного физического явления, как специалисты оценивают его опасность и можно ли защититься от неблагоприятной космической погоды?
Что такое магнитные бури простыми словами
Этот термин впервые ввел в начале XIX века немецкий географ и физик Александр фон Гумбольдт, который исследовал внезапное изменение состояния геомагнитного поля, измеряемого на Земле. Наблюдения выявили глобальный характер и общие закономерности таких изменений: резкое снижение поля за 10-20 часов с восстановлением в течение следующих 2-6 суток. В дальнейшем причину происходящего ученые увидели в солнечном ветре - потоке заряженных частиц, исходящих от Солнца и постоянно, но с разной силой влияющих на внешнюю часть магнитного поля Земли (магнитосферу). Возмущения вызываются корональными дырами и выбросами плазменной массы, что выглядит как вспышки на Солнце.
В это время в космос выпускаются миллиарды тонн плазмы: по мощности это равнозначно одновременному взрыву тысяч ядерных бомб. Взаимодействие земной магнитосферы с потоками солнечного ветра формирует геомагнитную бурю, которая контролируется межпланетным магнитным полем. Вторгаясь в магнитосферу Земли, поток частиц вызывает ударную волну, которая сжимает магнитное поле и расширяет атмосферу. В случае столкновения протонов солнечного ветра с атомами водорода в атмосфере образуется электрический ток. Сильные возмущения магнитного поля создаются также токами в земной коре - они предотвращают проникновение внешнего поля вглубь Земли. С угасанием бури ток распадается, а магнитосфера возвращается в нормальное состояние.
Космическая угроза
Магнитные бури длятся от нескольких часов до нескольких суток и фиксируются одновременно по всей планете, нормальную жизнь которой они нарушают. Но отголоски разрушительного эффекта мощной энергии мы можем ощущать лишь тогда, когда поток заряженных частиц оказывается направленным в сторону нашей планеты (а так происходит не всегда). Достичь Земли "космический ураган" обычно способен за два-три дня, но в особых случаях плазма преодолевает путь в 150 миллионов километров лишь за 18 часов. Ускорение свойственно возмущению, вызванному корональными дырками. Магнитное поле в таких местах солнечной поверхности слабее остальных областей светила, поэтому исходный поток солнечного ветра движется быстрее: со скоростью 500-800 километров в секунду вместо обычных 300-500. Влияние ускоренных потоков может быть более длительным.
Установлено, что частота магнитных бурь связана с 11-летним циклом повышения солнечной активности: в период максимальной интенсивности случается до восьми магнитных бурь в месяц, тогда как во время минимальной солнечной активности возмущений может не быть вообще. При этом высокая солнечная активность необязательно приводит к сильным геомагнитным возмущениям. Способность магнитных бурь образовывать электрические токи в металлических предметах выводит из строя технику и приводит к серьезным техногенным авариям. Больше всего от магнитных бурь страдают трансформаторы, линии электрических передач и трубопроводы. Магнитные бури создают помехи для распространения сигналов в ионосфере, что приводит к сбоям в работе GPS и высокочастотной радиосвязи. Бури становятся проблемой для околоземных спутников или военных систем обнаружения.
Как магнитные бури влияют на человека
Живой организм так же может пострадать в такие периоды: степень выраженности метеозависимости и ее характер индивидуальны и связаны со временем года, психологическим состоянием и склонностью к сердечно-сосудистым заболеваниям. В это время становится больше гипертонических кризов, инфарктов и инсультов. Ответом на вопрос, почему магнитные бури влияют на человека, может быть исследование нашей зависимости от глобального магнитного поля и связанного с ним кольцевого тока - электрического тока, опоясывающего планету экватором на расстоянии от 10000 до 60000 километров от поверхности Земли. Магнитные бури оказывают негативное влияние на электрохимические процессы в организме, отражаясь на передаче нервных импульсов и работе сердца.
Известно, что магнитные бури повышают или понижают артериальное давление и способствуют образованию тромбов - из-за того, что увеличивают вязкость крови. Реакцией на магнитные возмущения становится снижение газообмена организма и развитие гипоксии тканей, что проявляется в появлении характерных симптомов: слабости, боли в суставах и мышцах, мигрени, непереносимости яркого света и громких звуков, раздражительности, сниженном настроении, сонливости или бессоннице. Время развития реакций варьируется индивидуально: у одного человека симптомы проявляются на 1-2-й день бури, у другого - на ее пике, а у кого-то - через некоторое время после бури.
Что болит во время магнитных бурь
Особенно сильные реакции наблюдаются осенью, когда уменьшение выработки в организме гормонов мелатонина и серотонина снижает стрессоустойчивость (мелатонин регулирует сона серотонин отвечает за настроение). Магнитные бури этого сезона провоцируют головокружение, нервные срывы и депрессию (фиксируется повышение суицидальной статистики). У метеозависимых людей изменения электромагнитного поля Земли вызывают головную боль: это является результатом "влияния космоса" на сосуды головного мозга. Магнитные бури вызывают сердечные боли, аритмию и колебания артериального давления. Среди неприятных последствий магнитных бурь - усталость и общее ухудшение самочувствия.
Кроме пациентов с сердечно-сосудистыми диагнозами, уязвимыми считаются люди с неврологическими и психическими расстройствами. Наиболее чувствительными к изменениям электромагнитного поля являются те, кто страдает приступами мигрени и эпилепсию. Из-за влияния магнитных бурь на уровень гормонов и нейрохимические процессы в мозге в это время может обостряться течение депрессии и биполярного расстройства. В зоне риска также - здоровые в целом, но метеозависимые люди, которые чувствительны к изменениям окружающей среды: реакциями организма на магнитные бури становятся головная боль, раздражительность, тревожность или нервозность. Чувствительность к бурям повышают повышенное атмосферное давление, жара или высокая влажность.
Что пить при магнитных бурях
Уровень стресса снижают мягкие натуральные успокаивающие препараты: валериана, зверобой, пустырник и др. В период магнитных бурь нужно отказаться от курения, употребления алкоголя и от потребления продуктов, задерживающих жидкость в организме: соленого, копченого, жареного и острого. В то же время стоит увеличить количество жидкости в ежедневном рационе: надо пить больше воды или зелёный чай - это снизит вязкость крови. Чувствительные к изменениям магнитного поля люди должны позаботиться о профилактике, запастись на время магнитных бурь лекарствами от хронических заболеваний, предупредить о своих рисках близких людей и ввести в быстрый набор телефонный номер скорой помощи.
Из-за перепадов давления врачи рекомендуют ограничить в магнитные бури пользование самолетами и метро, а по причине удушья избегать скопления людей в помещениях и общественном транспорте. По возможности лучше не садиться в магнитные бури за руль: вождение в этот период осложняется снижением скорости реакции в 3-4 раза. Пережить магнитные бури без потерь помогут контрастный душ (улучшает тонус сосудов) и восстановительные стратегии. Нужно правильно питаться, поддерживать регулярную физическую активность и не экономить на сне. Устойчивость к негативным факторам окружающей среды и внешним воздействиям повышают релаксация, медитация и другие психологические методы управления стрессом. Важно избегать в трудный период физических или психических нагрузок, снижать эмоциональное напряжение, регулярно отдыхать и заботиться о своих потребностях.
Календарь магнитных бурь
На основе исследования солнечной активности современные системы предупреждения информируют о предстоящих магнитных бурях заранее: в частности, в США предсказанием магнитных бурь по космическим наблюдениям и данным со спутников занимаются специалисты Центра прогнозирования космической погоды (SWPC). Совершенствование прогностических моделей позволяет предсказывать погоду в космосе по аналогии с метеорологическими исследованиями. Такая работа снижает негативные последствия магнитных бурь для здоровья людей и технологий (это важно, например, для своевременного отключения электросетей с целью сохранения оборудования).
Но долгосрочные геомагнитные прогнозы не являются возможными, ведь ситуация на Солнце может измениться в любой момент. Даже зная о произошедшем выбросе плазмы, астрономы не могут точно определить, достигнет ли он Земли. Наиболее долгосрочный календарь магнитных бурь - 27-дневный - базируется на периоде вращения Солнца вокруг собственной оси и указывает лишь на вероятность того, что потенциально опасные зоны могут направить потоки заряженных частиц на нашу планету. Точный геомагнитный прогноз делается по фиксированию спутниками возмущения солнечного ветра в лучшем случае за сутки, а чаще всего - за несколько часов до магнитной бури. Актуальную информацию публикует, например, сайт NOAA - National Oceanic and Atmospheric Administration (https://www.noaa.gov).
Разрушительная сила
Интенсивность магнитной бури измеряется с помощью специальных индексов, рассчитанных по показателям магнитометров, расположенных на магнитном экваторе Земли. Эти данные обновляются каждый час. Согласно индексу Dst, спокойная геомагнитная обстановка выражается значениями в пределах от -20 до 20 нанотесла, а бурю означает показатель ниже -50 нанотесла. Но для неспециалистов более понятными являются пять уровней опасности. G1 - незначительное магнитное возмущение, вызывающее полярные сияния и слабые колебания в электросети. G2 - умеренное возмущение, способное изменить движение космических аппаратов, привести к перепадам напряжения и повредить трансформаторы в северных широтах. G3 - сильная буря, провоцирующая перебои в энергосистемах, радиосвязи и спутниковой навигации.
При тяжелых магнитных бурях уровня G4 к предыдущим параметрам добавляются электрические токи в трубопроводах, полярные сияния в южных областях и срабатывание защитных устройств контроля напряжения. Экстремальные магнитные колебания под индексом G5 - это опасность масштабных техногенных аварий, серьезных неполадок в работе спутников, длительного отказа радиосвязи и глобальных проблем с энергосетью, когда могут полностью отключиться крупные системы, как это произошло недавно в Канаде, когда за две минуты погрузилась в темноту на 12 часов целая провинция Квебек. При такой силе геомагнитного возмущения полярные сияния можно увидеть даже на Кубе, во Флориде и Египте. Из-за экстремальной магнитной бури 1972 года во Вьетнаме произошла детонация нескольких десятков американских морских мин с магнитными взрывателями, что настраивает на размышления об опасности украинского послевоенного наследия.
Магнитные бури сегодня
К чему может привести мощное возмущение магнитного поля в современных условиях, сообщают подсчеты, согласно которым только в США и только в первый год после наступления экстраординарных событий сумма возможного ущерба может составлять $1-2 триллиона. А в целом восстановление поврежденных систем может растянуться на несколько лет. Успокаивает ученых разве то, что экстремальные магнитные бури случаются примерно раз в 500 лет, и их вероятность в ближайшее время крайне низкая. Например, в июле 2012 года физики отслеживали мощный выброс солнечной плазмы не в направлении Земли: небесное светило выстрелило потоки энергии в космос, и это не вызвало значительных катаклизмов на нашей планете.
Но даже не все сильные магнитные бури приводят к катастрофическим последствиям. Например, шторм мощностью -300 нанотесла в июле 2000 года совсем не сказался на энергосистеме. А если говорить о настоящем, то опасное возмущение в феврале 2025 года мы уже пережили. В течение последнего зимнего месяца специалисты часто прогнозировали повышенную солнечную активность, но теперь она ослабла, и до конца марта нас ждет зеленый уровень безопасности, соответствующий нормальному состоянию магнитосферы, без существенных магнитных возмущений. По данным мониторинга службы, анализирующей солнечные вспышки (https://meteoagent.com/solar-activity), ближайшее возмущение возможно с 27 марта, к чему уязвимым людям стоит подготовиться. Прислушайтесь к собственному самочувствию и при наличии симптомов метеочувствительности проконсультируйтесь с врачом.
Фото: pixabay.com
