Ako magnetické búrky skutočne ovplyvňujú technológiu a ľudí
Rôzne / / December 14, 2021
Sú dokonca obviňovaní z rozpadu ZSSR.
Čo sú magnetické búrky
Magnetické búrkyA. D. Shevnin. Magnetické búrky / Veľká ruská encyklopédia - ide o silné poruchy magnetického poľa Zeme, ktoré náhle narušia jeho normálny priebeh a trvajú niekoľko hodín až niekoľko dní. Keď sa vyskytnú, pozorujú sa súčasne na celej planéte.
Magnetické alebo presnejšie geomagnetické búrky sú súčasťou kozmického počasia Zeme. Spôsobujú polárne žiary, môžuGeomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center negatívne ovplyvňujú orbitálnu a pozemskú technológiu, ako aj stav niektorých ľudí.
Prečo vznikajú magnetické búrky
Slnečný vietor - prúd nabitých častíc vychádzajúci zo Slnka - neustále ovplyvňujeGeomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center do vonkajšej, najvyššej časti magnetického poľa Zeme (magnetosféra). Z tohto dôvodu je vždy v takom zvrátenom stave:
Tok slnečného vetra však zďaleka nie je vždy stabilný a môže kolísať. Jeho poruchy sú spôsobené koronálnymi dierami a výronmi hmoty (posledné sú často zamieňané s
svetlice na slnku).Búrky vyvolané víchricou sú najsilnejšie. Počas týchto javov nám najbližšia hviezda uvoľňuje miliardy ton plazmy. Vyzerá to akoDeň, keď slnko prinieslo tmu / NASA súčasne odpáliť tisíce jadrových bômb. Ak by prúdenie smerovalo k Zemi, častice ju môžu dosiahnuť. Zvyčajne to trváGeomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center dva alebo tri dni, ale so silnými emisiami je plazma schopná prekonať vzdialenosť 150 miliónov kilometrov za 18 hodín.
Keď prúd dosiahne našu planétu, spôsobíA. D. Shevnin. Magnetické búrky / Veľká ruská encyklopédia rázová vlna, ktorá stláča magnetosféru Zeme. Zrážka protónov slnečného vetra s atómami vodíka našej atmosféry vytvára elektrický prúd. Postupne, ako sa búrka rozpadá, magnetosféra sa vracia do normálneho stavu a súčasný sa rozpadá.
Koronálne diery majú trochu iný princíp pôsobenia. V týchto oblastiach slnečného povrchu je magnetické pole slabšie ako vo zvyšku hviezdy. Preto z nich vychádza prúd slnečného vetra, ktorý sa pohybuje rýchlejšie ako zvyčajne: 500-800 kilometrov za sekundu namiesto 1. K. Fox. Koronálne diery a rýchly slnečný vietor / NASA
2. Solar Wind / NOAA Space Weather Prediction Center 300–500. Takýto tok môže spôsobiť mierne magnetické búrky. Tie však niekedy vydržiaGeomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center oveľa dlhšie a generovať viac energie.
Koronálna diera na slnku. Foto: NASA / SDO / Wikimedia Commons
Magnetické polia slnka. Písmeno B znamená koronálnu dieru. Obrázok: Sebman81 / Wikimedia Commons
Preto frekvencia magnetických búrok priamo súvisí so slnečnou aktivitou. To zase stúpa a mizne, pričom sa vytvárajú cykly trvajúce v priemere 11 rokov. Preto o mesiac májA. D. Shevnin. Magnetické búrky / Veľká ruská encyklopédia sa počas obdobia maximálnej intenzity vyskytne až osem magnetických búrok alebo žiadna pri minime. Vysoká slnečná aktivita zároveň nie je zďaleka vždyV. N. Obridko. O takzvaných „geomagnetických predpovediach nepriaznivých dní“ / Na obranu vedy č. vedie k silným geomagnetickým poruchám.
Je možné zmerať silu magnetickej búrky
Meria sa intenzita magnetických búrokGeomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center pomocou špeciálnych indexov. Vedci používajú hlavne Dst: vypočítava sa na základe údajov magnetometrov z niekoľkých staníc umiestnených na magnetickom rovníku Zeme. Údaje sa aktualizujú každú hodinu. V pokojnom prostredí sa Dst pohybuje od -20 do 20 nanotesla. Za búrku sa považuje situácia, keď klesne pod -50 nanotesla.
Odhaduje sa najsilnejšia zaznamenaná magnetická búrkaY. ja Jermolajev, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva a kol. Miera výskytu extrémnych magnetických búrok / Journal of Geophysical Research: Space Physics pri −1 760 nT podľa Dst. To je relatívne malé. Napríklad prinútiť žaba levitovať, potrebovaťM. V. Berry, A. K. Geim. O lietajúcich žabách a levitrónoch / European Journal of Physics asi 16 Tesla, teda 16 * 10⁹ alebo 16 000 000 000 nanotesla.
Pre bežných ľudí je zrozumiteľnejší G index, ktorý hodnotíNOAA Space Weather Scale / NOAA Space Weather Prediction Center magnetických búrok z hľadiska ich nebezpečnosti. Vyniká päť úrovní.
- G1 - menšie magnetické búrky. Vyskytujú sa asi 1 700-krát za slnečný cyklus. Môžu vyvolať slabé výkyvy v elektrickej sieti, mierne ovplyvniť fungovanie satelitov a spôsobiť polárnu žiaru.
- G2 - mierny. Približne 660-krát za cyklus. Niekedy vedú k prepätiu napätia a poškodeniu transformátorov v severných zemepisných šírkach, prispôsobujú pohyb kozmických lodí. Takéto búrky spôsobujú, že polárne žiary sa objavujú ďalej od pólov.
- G3 - silný. Asi 200 na cyklus. Takéto poruchy môžu vyžadovať úpravu napätia napájacieho systému. Tiež niekedy dochádza k falošnému vypnutiu poistiek, dochádza k prerušeniam satelitnej navigácie a rádiovej komunikácie. Polárne žiary sú viditeľné ešte bližšie k rovníku.
- G 4 - ťažký. Asi 100 za cyklus. Časté sú problémy s monitorovaním napätia a chybné vypnutie ochranných zariadení. Takéto búrky môžu vytvárať elektrické prúdy v potrubiach a zhoršovať rádiovú komunikáciu a satelitnú navigáciu. Niekedy sú polárne žiary pozorované na úrovni Krasnodarského územia.
- G5 - mimoriadne silný. Asi 4 na cyklus. Môžu viesť k rozsiahlym problémom s elektrickou sieťou (niektoré systémy úplne zlyhajú alebo sa vypnú), vážnym poruchám v prevádzke satelitov. Môžu vytvárať silné prúdy v potrubiach, zbavovať rádiovej komunikácie niekoľko dní. Polárne žiary sú možné v subtropických oblastiach, ako je Káhira.
Ako magnetické búrky ovplyvňujú technológiu
Silné magnetické búrky prekážajúGeomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center šírenie signálov v ionosfére. Preto sa pri prevádzke GPS, vysokofrekvenčných rádiových komunikácií a niektorých vojenských systémov vyskytujú vyššie uvedené chyby a zastavenia. skoré odhalenie.
Okrem toho sa zdá, že magnetické búrky na krátky čas expandujúGeomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center atmosféru. To spomaľuje satelity v blízkosti Zeme a môžu začať strácať výšku. Z tohto dôvodu napríklad sovietsky vesmírna stanica Saljut-7.
Ale najhmatateľnejšie problémy spôsobuje schopnosťGeomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center magnetické búrky vytvárajú elektrické prúdy vo všetkých kovových predmetoch. A čím je väčšia, napríklad elektrické vedenie alebo potrubie, tým významnejšie sú prúdy. Pri prechode cez zariadenia ich môžu zničiť: zariadenie vyhorí z nadmerného stresu. Najviac tým trpia transformátory.
K čomu už viedli silné búrky
Najväčšia búrka našej doby z hľadiska jej následkov (−589 nanotesla) sa udiala 13. marca 1989. Potom zostala celá kanadská provincia QuebecDeň, keď slnko prinieslo tmu / NASA bez elektriny 12 hodín. Zároveň bola infraštruktúra nefunkčná za menej ako 2 minúty.
Magnetická porucha bola taká silná, že polárnu žiaru bolo možné vidieť aj na Kube a na Floride. Poruchy a straty siete boli pozorované v celých Spojených štátoch a Kanade, hoci nikto okrem Quebecu nebol zranený.
Niektoré zo satelitov stratili kontakt so Zemou na niekoľko hodín. Problémy s vybavením sa objavili aj na americkej vesmírnej lodi Discovery. Okrem toho bolo na určitý čas prerušené podzemné vysielanie Rádia Slobodná Európa na území o ZSSR.
A v roku 1972 vyvolala silná magnetická búrkaD. J. Knipp, B. J. Fraser, M. A. Shea a kol. O málo známych dôsledkoch ultrarýchlych výronov koronálnej hmoty zo 4. augusta 1972: Fakty, komentáre a výzva k akcii / Vesmírne počasie masívne výpadky elektriny a komunikácie v Spojených štátoch. Vo Vietname kvôli nej vybuchlo niekoľko desiatok morských mín s magnetickými rozbuškami, ktoré umiestnila americká armáda.
Ďalšia prudká búrka sa vyskytla v novembri 2003. Potom sa vypol americký systém na opravu údajov GPS (WAAS).Závažné udalosti vesmírneho počasia. Pochopenie spoločenských a ekonomických dopadov: správa z workshopu / Národné akadémie vied, inžinierstva, medicíny na 30 hodín bola prerušená práca mnohých satelitov a japonský ADEOS-2 bol vážne poškodený.
Vyskytla sa už spomínaná najsilnejšia búrka v celej histórii pozorovaní (-1 760 nanotesla).Super slnečná erupcia / Veda NASA to isté v roku 1859. V Spojených štátoch spálila niekoľko telegrafných liniek, v tropických zemepisných šírkach boli pozorované polárne žiary a kvôli jasnej oblohe tam v noci svietilo ako cez deň. Táto udalosť dostala názov Carrington na počesť astronóma Richarda-Christophera Carringtona, ktorý všetko zaznamenal.
K čomu môže dnes viesť silná magnetická búrka
Pravdepodobnosť, že nás v dohľadnej dobe zasiahne prudký nárast sily podobný udalosti v Carringtone, je pomerne nízka.P. Riley. O pravdepodobnosti výskytu extrémnych javov kozmického počasia / Vesmírne počasie. Vedci však túto možnosť nevylučujú. A nemajú konsenzus o tom, aké vážne to bude mať následky.
Existujú napríklad výpočty, podľa ktorých je búrka ako Carrington len v Spojených štátoch schopnáZávažné udalosti vesmírneho počasia. Pochopenie spoločenských a ekonomických dopadov: správa z workshopu / Národné akadémie vied, inžinierstva, medicíny spôsobí škodu jeden až dva bilióny dolárov. A to len v prvom roku. Oprava poškodených systémov môže trvať niekoľko rokov. Nedostatok elektriny bude zásobovaťB. Lassen. Je živočíšna výroba pripravená na elektricky paralyzovaný svet? / Journal of the Science of Food and Agriculture ohrozenie potravinového systému.
Upokojujúce je len to, že k takýmto udalostiam podľa fyzikov RAS dochádzaY. ja Jermolajev, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva a kol. Miera výskytu extrémnych magnetických búrok / Journal of Geophysical Research: Space Physics nie viac ako raz za 500 rokov. Slnko totiž nie vždy vystreľuje prúdy plazmy v smere k Zemi. Takže silný úderNear Miss: The Solar Superstorm of July 2012 / NASA Science v júli 2012 práve vypustil častice do vesmíru a nespôsobil na Zemi výrazné magnetické búrky.
Navyše nie všetky silné nehoráznosti vedú ku katastrofálnym následkom. Napríklad v júli 2000 tam bolExtrémne udalosti a prírodné nebezpečenstvá: Perspektíva zložitosti búrka s kapacitou -300 nanotesla, no nijako neovplyvnila elektrizačnú sústavu.
Je pravda, že nová búrka môže byť dokonca silnejšia ako Carringtonova. Údaje rádiokarbónovej analýzy starých japonských cédrov teda ukázali, že v roku 774 došlo k narušeniu magnetického poľa.YU N. Efremov. Hrozby z vesmíru / Na obranu vedy č.12 20-krát výkonnejší ako v roku 1859.
Ako magnetické búrky ovplyvňujú ľudí
Predpokladá sa, že magnetické búrky sú zodpovedné za zmeny nálad, agresivitu, depresie a zdravotné problémy. Pripisuje sa im vysoké riziko katastrof a dokonca aj niektorých historické udalosti.
A búrky ovplyvňujú niektorých ľudí. Aj keď to nie je ľahké spozorovaťV. N. Obridko. O takzvaných „geomagnetických predpovediach nepriaznivých dní“ / Na obranu vedy č.. Vyžaduje si to veľké množstvo štatistických údajov a výsledky môžu byť skreslené veľkým množstvom faktorov.
V súčasnosti existuje niekoľko štúdií, ktoré potvrdili vplyv magnetických porúch na kardiovaskulárny systém. Napríklad počas búrky môžu mať ľudia vysoký krvný tlak.S. Ghione, L. Mezzasalma, C. Del Seppia a kol. Ovplyvňujú geomagnetické poruchy slnečného pôvodu arteriálny krvný tlak? / Journal of Human Hypertension a frekvenciuA. Alabdulgader, R. McCraty, M. Atkinson a kol. Dlhodobá štúdia odoziev variability srdcovej frekvencie na zmeny v slnečnom a geomagnetickom prostredí / Vedecké správy tep srdca. Ukázala to aj analýza nemocničných správ z Nového Zélandu, Austrálie, Spojeného kráľovstva, Francúzska a Švédska za 23 rokovV. L. Feigin, P. G. Parmar, S. Barker-Collo a kol. Geomagnetické búrky môžu spustiť zdvih / zdvihže koronálne ejekcie zvyšujú riziko mŕtvica o 19 %. A autori štúdie uskutočnenej v 263 mestách USA veriaC. L. Zilli Vieira, D. Alvares, A. Blomberg a kol. Geomagnetické poruchy spôsobené slnečnou aktivitou zvyšujú celkové riziko úmrtnosti a kardiovaskulárne riziko v 263 U.S. miest / Environmental Healthže zvýšená geomagnetická aktivita zvyšuje úmrtnosť na kardiovaskulárne choroby a infarkty.
Preto by ľudia s kardiovaskulárnymi ochoreniami počas geomagnetických búrok maliYU N. Efremov. Hrozby z vesmíru / Na obranu vedy č.12 buďte pripravení: zásobte sa liekmi, ktoré vám predpísal lekár, majte pri sebe telefón alebo varujte svojich blízkych.
Ale spojenie magnetických búrok s inými zdravotnými problémami, ako sú depresieR. W. Kay. Geomagnetické búrky: Súvislosť s výskytom depresie meraným prijatím do nemocnice / The British Journal of Psychiatry, vedci nemohli nájsť.
Rovnako je to aj s vplyvom geomagnetickej aktivity na ľudské správanie. Toto všetko je len fikcia. Niektorí zástancovia tohto názoru napríklad tvrdia, že Zem a Slnko sa ako živé bytosti zúčastnili na udalostiach z augusta 1991, keď sa Štátnemu núdzovému výboru nepodarilo zastaviť rozpad ZSSR. Údajne vtedy došlo k silnému nárastu slnečnej aktivity. Bol naozaj pozorovanýV. N. Obridko. O takzvaných „geomagnetických predpovediach nepriaznivých dní“ / Na obranu vedy č.. Ale nielen v auguste, ale celé štyri mesiace: od júna do októbra. A geomagnetické pole počas tohto obdobia bolo úplne pokojné.
Ako sa chrániť pred magnetickými búrkami
NASA spolu s Národným úradom pre oceán a atmosféru (NOAA), Federálnou agentúrou pre núdzové situácie USA a ďalšímiVydaná národná stratégia a akčný plán pre vesmírne počasie / Centrum predpovede vesmírneho počasia v USA stratégia a plán činnosti v prípade zhoršenia kozmického počasia. Mal posilniť ochranu obyvateľstva a energetických zariadení pred elektromagnetickými impulzmi.
Napríklad v prípade zlyhania sieťových komponentov,Recovery Transformer (RecX) / Ministerstvo vnútornej bezpečnosti USA používajú sa záložné mobilné transformátory. Vďaka nim bude možné rýchlo obnoviť prevádzku elektrickej siete počas opravy zničeného stacionárneho zariadenia.
Kritické predmety je možné chrániť pred rozbitím pomocou špeciálnych zariadení. Napríklad kondenzátorové banky, ktoré uchovávajú prebytočnú energiu, alebo Faradayove články, ktoré ju rozptyľujú.
Najlepšie však pomôže včasný výpadok prúdu a varovanie. meteorologické ľudí. A na to musíte byť schopní predpovedať slnečnú aktivitu.
Je možné predpovedať magnetické búrky
Áno môžeš. Napríklad v USA to robíSlnečný cyklus 25 je tu. NASA, NOAA Vedci vysvetľujú, čo to znamená / NASA Centrum predpovede vesmírneho počasia (SWPC). Je súčasťou NOAA. Zamestnanci SWPC a NOAA využívajú na predpovede údaje zo satelitov Zeme a pozorovania vesmírnych telies. Vedci vytvárajú a vylepšujú prediktívne modely, ktoré im pomôžu predpovedať počasie vo vesmíre, rovnako ako to robia meteorológovia.
Musíte však pochopiť, že nie sú možné žiadne týždenné alebo mesačné geomagnetické predpovede.V. N. Obridko. O takzvaných „geomagnetických predpovediach nepriaznivých dní“ / Na obranu vedy č., pretože situácia na našej hviezde sa môže zmeniť v priebehu niekoľkých minút. A aj keď vedci vedia, že došlo k výronu hmoty, nedokážu s vysokou presnosťou povedať, či sa dostane na Zem alebo nie.
Najdlhšia predpoveď – 27-dňová – vychádza z obdobia revolúcie Slnka okolo svojej osi. NenaznačujeV. N. Obridko. O takzvaných „geomagnetických predpovediach nepriaznivých dní“ / Na obranu vedy č. dátum a čas búrky, ale informuje iba o pravdepodobnosti, že potenciálne nebezpečné zóny môžu smerovať na našu planétu.
Robia sa najpresnejšie geomagnetické predpovedeV. N. Obridko. O takzvaných „geomagnetických predpovediach nepriaznivých dní“ / Na obranu vedy č. deň alebo niekoľko hodín predtým, ako búrka zasiahne Zem. Vychádzajú z údajov z astronomických satelitov, ktoré zaznamenávajú poruchy slnečného vetra. Aktuálne informácie si môžete pozrieť na stránkach NOAA a FIAN - Fyzikálny inštitút Ruskej akadémie vied.
Prečítajte si tiež☀️✨🌍
- 14 najlepších aplikácií pre milovníkov astronómie
- 6 prekvapivých faktov o planéte Zem, ktorým je ťažké uveriť
- Koľko vody treba na uhasenie slnka
- 9 možných katastrof, ktoré môžu ľudstvo navždy zničiť
- 10 mylných predstáv o vesmíre, ktorým sa hanbíte uveriť