Зміст:
Катаклізми, аномалії чи навіть війни. Як сонячні цикли та магнітні бурі впливають на людство
У класичних фільмах-катастрофах Землю доводиться рятувати від астероїдів, глобального потепління, десанту прибульців. У реальності чи не найбільших космічних клопотів землянам завдає Сонце, яке одним “пострілом” здатне завдати катастрофічних збитків і “покласти” складні технологічні системи.
У ніч на 2 вересня 1859 року небо над Скелястими горами в США раптово засяяло. Світло було такої сили, що розбудило місцевих золотошукачів. Вони вирішили, що настав ранок і почали готувати сніданок.
За тисячі кілометрів звідти – на Кубі, Гаваях та навіть у Колумбії – місцеві помітили досі небачене в цих широтах полярне сяйво неймовірної краси та яскравості.
У Європі та Північній Америці тим часом “лягли” телеграфні системи. Відомо, що кілька телеграфістів отримали ураження струмом. А двоє операторів у США кілька годин обмінювалися повідомленнями, хоча живлення в системі взагалі не було.
Аномалія увійшла в історію як подія Керрінгтона. А її причиною стала найсильніша з відомих геомагнітна буря, що вразила Землю. Вона припала на пік сонячної активності, під час 10-го циклу. Такі цикли Сонце проходить раз за разом, і тривають вони в середньому 11 років.
Нині Сонце проходить 25-й цикл, активність світила зростає і поступово наближається до свого чергового піку.
Цього року українці вже бачили аномалію. Ввечері 5 листопада небо практично в усіх регіонах країни стало криваво-червоним.
Автор фото, КРАМАТОРСЬКА МІСЬКА РАДА
Полярне сяйво над Краматорськом в листопаді 2023 року
Підвищена сонячна активність спровокувала магнітну бурю, а незвично ясне для листопада небо дозволило спостерігати полярне сяйво у широтах, де це явище зазвичай рідкісний звір.
Зважаючи, що пік цього циклу ще попереду, у найближчі роки зростає ризик сильних магнітних бур та різноманітних аномалій. В тому числі серйозних.
Що таке 11-річні цикли
Автор фото, NASA
“Наша зоря на ім’я Сонце – по суті термоядерний реактор, який саморегулюється та забезпечує тривале і стабільне виробництво енергії”, – пояснює Наталія Щукіна, член-кореспондент Національної академії наук та завідувачка відділу фізики Сонця Головної астрономічної обсерваторії України.
Протягом всього існування Сонця його світність змінюється. В тому числі циклічно. Є цикли довгі – які тривають від сотень тисяч до сотень мільйонів років. З ними, як припускають вчені, пов’язані льодовикові періоди в історії Землі.
Є коротші цикли – від ста до ста тисяч років. У такі періоди також спостерігали масштабні кліматичні зміни – тривалі періоди похолодання чи потепління.
І нарешті найкоротші цикли – 11-річні.
“Це періоди між сонячними мінімумами, – пояснює Щукіна. – Вони можуть бути трохи довшими чи коротшими, наприклад, 7-13 років”.
Автор фото, NASA
Цикли сонячної активності на графіку NASA. Виглядає, що пік нинішнього 25-го циклу може відбутися раніше, ніж планувалося. У 2024 році
Активність залежить від кількості сонячних плям чи груп плям, яких стає все більше, коли Сонце наближається до піка активності.
“Попередній 24-й цикл став одним з найменш активних в історії спостережень і найслабшим за понад 100 років. У 2018-2019 роках на Сонці практично не було активності”, – каже Наталія Щукіна.
Нинішній 25-й цикл розпочався в липні-серпні 2019 року.
Очікувалося, що пік активності у цьому циклі відбудеться в середині 2025 року, але у жовтні 2023-го американський Центр прогнозування космічної погоди переглянув розрахунки.
Мовляв, у цьому циклі Сонце “набирає обертів” швидше, тож пік його активності випаде раніше – між січнем та жовтнем 2024-го.
На лінії вогню
Автор фото, SOLAR DYNAMICS OBSERVATORY/NASA
Самі по собі 11-річні цикли сонячної активності, як може видаватися, змінюють один одного непомітно для землян.
Небезпека передусім в тому, що періоди підвищеної активності збільшують ризик великих спалахів та викидів зарядженої речовини, яка, досягаючи Землі, провокує геомагнітні бурі.
“Темні плями на Сонці – це ділянки, де температура менша, – пояснює професор Михайло Орлюк, завідувач відділу геомагнетизму Інституту геофізики НАН. – Ця збуджена, заряджена плазма до пори до часу утримується сильними магнітними полями. Потім теплові сили переважають магнітні і відбувається викид протонів та електронів за межі Сонця”.
Коли заряджена речовина сягає магнітного поля Землі, вона іонізує атмосферу та змінює геомагнітне поле планети. В результаті збуджені атоми кисню та азоту провокують світіння, які ми називаємо полярними сяйвами, а потрясіння магнітного поля Землі – магнітні бурі.
Драматизувати не варто, наголошують вчені. Магнітні бурі відбуваються принаймні раз на тиждень. Сильні магнітні бурі – раз на 2-3 роки.
До прикладу, листопадове криваво-червоне сяйво в Україні спричинила магнітна буря силою 150-180 нанотесла, зазначають в Інституті геофізики. В той час як найчастіше йдеться про показник в 25-30 нанотесла.
Але навіть найсильніші спалахи для Землі можуть взагалі пройти непоміченими.
“Сонце, як рушниця, стріляє в певному напрямку. Влучить в Землю? Буде геомагнітна буря, але може пролетіти повз”, – каже Наталія Щукіна .
Подія Керрінгтона у 1859 році – була саме таким пострілом. Як і подія в канадському Квебеку в 1989 році.
Тоді у великій групі темних плям на Сонці стався потужний спалах, який спровокував надсильну магнітну бурю. У багатьох країнах сталися перебої в роботі супутників та електромереж, а полярні сяйва бачили навіть в Мексиці та Сімферополі.
Найбільше постраждала провінція Квебек, де магнітна буря спровокувала дев’ятигодинний блекаут, понад 6 млн людей залишилися без світла.
Автор фото, NASA
Сонячна рушниця регулярно “стріляє” спалахами різної потужності, але далеко не завжди влучає в Землю.
У липні 2012 року планета лише на кілька днів розминулася з найпотужнішим за останні 150 років викидом корональної маси, який сягнув земної орбіти, повідомляла НАСА.
“Якби вона (корональна маса – Ред.) влучила, ми б досі розгрібали наслідки, – писав два роки потому доктор Деніел Бейкер з Університету Колорадо. – Якби виверження сталося на тиждень раніше, Земля опинилася б на лінії вогню”.
Наслідки такого удару для сучасного людства з його залежністю від новітніх технологій та супутників були б близькими до катастрофи. Блекаут у Квебеку чи подія Керрінгтона на цьому тлі здалися б квіточками.
Згідно з дослідженням Національної академії наук США, економічні наслідки такого удару по Землі можуть перевищити 2 трильйони доларів, це у 13 разів перевищує збитки за півтора року російського вторгнення в Україну. Лише на ремонт багатотонних трансформаторів, пошкоджених такою бурею, можуть знадобитися роки.
“На мою думку, шторм у липні 2012 року був у всьому принаймні таким же сильним, як подія Керрінгтона 1859 року, — каже Бейкер. – Єдина різниця в тому, що він промахнувся”.
Магнітні бурі
Автор фото, Getty Images
Полярне сяйво – одне з явищ, які супроводжують магнітні бурі та підвищену сонячну активність
Цикли сонячної активності впливають на найрізноманітніші аспекти людського життя, визнають науковці.
Загалом з 1900 року збитки від катастроф, спровокованих вибриками Сонця, вимірюються трильйонами доларів, каже Наталія Щукіна.
“Всі ми живемо під Сонцем, тому треба вміти передбачати сонячну активність, попереджати її вплив на біосферу. Потрібні дослідження, моделювання космічної погоди. Для цього треба вести моніторинг, накопичувати статистику”, – каже науковиця.
Сонячні збурення та сильні магнітні бурі можуть призводити до руйнування енергетичних систем і пошкодження трансформаторів, шкодити роботі космічних апаратів, які не захищені магнітним полем Землі, впливати на зв’язок, GPS-системи тощо.
У такі періоди виростає ймовірність, що небезпечні дози сонячної радіації можуть отримувати космонавти, а також люди, що здійснюють міжконтинентальні авіаперельоти.
“Є кореляція сонячної активності з природними і соціальними явищами, зі зміною рівня ґрунтових вод, повторюваністю засух і ураганів, – каже Щукіна. – Є дані, що з сонячною активністю корелює кількість землетрусів і навіть рівень злочинності, тому що активність Сонця впливає на психіку. Якщо є відхилення від норми, то вплив більший і ризики зростають”.
Автор фото, Getty Images
Поширеною є думка, що магнітні бурі погано позначаються на самопочутті деяких людей. Хоча єдиного бачення у науковців поки що немає.
Під час одного з досліджень 2016 року проаналізували 63 мільйони повідомлень у твіттері, які були оприлюднені користувачами впродовж кількох років і містили слова “мігрень” та “головний біль”.
Дослідники склали графік активності використання користувачами соцмережі цих слів, а потім порівняли його з графіком сонячної активності у той самий період. Графіки не збігалися.
Водночас інше дослідження виявило зв’язок між геомагнітною активністю та ризиком інсульту в деяких групах. Втім, навіть його автори визнають, що проблема потребує подальшого вивчення.
Офіційного діагнозу метеозалежність чи метеочутливість в міжнародній класифікації хвороб не існує, визнає Ірина Левада, головний терапевт медичної мережі “Добробут”.
Але її практика показує, що сонячна активність, в тому числі магнітні бурі, а також зміни в атмосфері мають вплив на здоров’я багатьох її пацієнтів.
“Є вплив на електрохімічні процеси, які відбуваються у людини в мозку, на гормональний стан. Під дією магнітних хвиль збільшується в’язкість крові, і це сприяє тому, що в період магнітних бур ми фіксуємо сплески гострих порушень мозкового кровообігу та інфарктів міокарда”, – пояснює Ірина Левада.
Спеціального лікування для людей, чутливих до магнітних бур, немає, визнає вона. Але в такі періоди людям з груп ризику варто стежити за собою. Під ударом можуть опинитися ті, хто мають хронічні серцево-судинні захворювання і проблеми з опорно-руховим апаратом, астматики та алергіки, люди, схильні до тривоги, депресій, мігрені.
“Спеціальних таблеток не існує, тому лікування може бути лише симптоматичним. Варто бути більш обережним, – додає Левада. – Якщо йдеться про серцево-судинні хвороби і ваш лікар не проти, варто пити більше води, щоб знизити в’язкість крові, мати під рукою препарати екстреної дії, якщо астматик – мати аерозолі”.
Володар історії?
Автор фото, Getty Images
Пік одного з сонячних 11-річних циклів збігся з Російською революцією 1917 року
Те, що Сонце впливає на клімат та магнітне поле Землі, – не викликає сумнівів, але є інші теорії. Зокрема, що Сонце може впливати навіть на великі соціальні та політичні події.
На початку XX століття російський вчений Олександр Чижевський пов’язав з 11-річними циклами сонячної активності великі історичні зрушення – кризи, війни, епідемії, революції. Всі ці потрясіння, на його думку, запускало чи загальмовувало Сонце.
Він вважав, зокрема, що влада, перш ніж ухвалити те чи інше рішення, “має поцікавитися станом світила – світлий і чистий його лик чи затьмарений плямами”.
“Сонце – великий військово-політичний показник: його свідчення безпомилкові та універсальні”, – стверджував вчений, якого згодом радянська влада репресувала, а його теорію про сонячну активність затаврувала як “контрреволюційні нісенітниці”.
Втім, прихильників у цієї теорії досі не бракує. Вони вказують, зокрема, що на пік активності у 14-му сонячному циклі припала російська революція 1905 року, на фазу активізації Сонця у 15-му циклі – початок Першої світової, а пік того циклу збігся з Жовтневою революцією і створенням першої української держави УНР.
Пік 22-го циклу збігся з падінням Берлінського муру та розвалом СРСР у 1989-1991 роках, а 23-го циклу – з Євромайданом, анексією Криму та початком бойових дій на Донбасі у 2013-2014 роках.
Автор фото, Getty Images
З періодом зростання сонячної активності збіглися протести Євромайдану, а згодом анексія Криму та бойові дії на Донбасі
На тлі новин від астрономів, що черговий сонячний пік у нинішньому 25-му циклі припаде на 2024-2025 рік український історик та журналіст Олександр Зінченко багатозначно нагадав в контексті російського вторгнення, що “максимум сонячної активності – це час великих історичних змін, революцій, розпаду імперій”.
“То хай буде все по максимуму!” – написав він в фейсбуці на радість підписникам.
Дослідники Сонця та його впливу на Землю, втім, закликають ставитися до цієї теорії обережно. Зрештою, сам Чижевський визнавав, що хоча “максимум сонцедіяльності сприяє збудженню та об’єднанню мас”, але “всі ці події не є чимось наперед визначеним”. Мовляв, все залежить від передумов.
“Беручи ті чи інші історичні події, завжди можна натрапити на якісь мінімуми чи максимуми, але тут треба шукати не просто фізичні механізми зв’язку, бо соціальні проблеми набагато складніші”, – застерігає Михайло Орлюк.
До того ж, зауважує він, сонячна активність по-різному впливає на різні частини земної кулі, бо навіть магнітне поле Землі, яке її захищає, не всюди однорідне – в одних регіонах воно слабше, в інших – сильніше. Навіть підвищена сонячна активність впливатиме на ділянки захищені сильним полем менше.
Але цікаві збіги трапляються.
“Ми зіставили і дійшли висновку, що 25-й цикл поки що розвивається за тими ж закономірностями, як і 15-й цикл, який був на початку XX століття, – каже Орлюк. – Цікаво, що 15-й цикл почався в Європі з пандемії “іспанки”, яка забрала життя великої кількості людей. Так само початок 25-го циклу збігся з поширеннями ковіду”.
Автор фото, Getty Images
Російське хутро особливо цінувалося на ринках Європи в період аномального похолодання
Є історичні процеси, на які Сонце, безперечно, впливає. Дослідники пригадують аномальні періоди в його “роботі”. Наприклад, так званий мінімум Маундера – період різкого падіння сонячної активності у 1645-1715 роках. Цей час також називали малим льодовиковим періодом.
Тоді замість тисяч сонячних плям, які зазвичай можна побачити на Сонці за пів століття, дослідники зафіксували всього лише близько п’ятдесяти плям.
Таке різке похолодання мало вплив на людство, економічні і соціальні процеси.
“Європа мерзла. Можна сказати, що це був розквіт Російської імперії, тоді Петро Перший заробив багато золота, продаючи російське хутро в Європу, наче тепер нафту”, – вважає Сергій Осіпов, старший науковий співробітник відділу фізики Сонця Головної астрономічної обсерваторії України.
Зрештою, цілком ймовірно, що саме Сонце поставить крапку в історії людської цивілізації. Як і будь-яка зоря, Сонце проходить свою еволюцію. Нині воно перебуває в стадії так званого жовтого карлика, в ядрі якого безперервно горить водень, енергія від цього процесу забезпечує життя на Землі.
Але кожні 100 млн років світність Сонця збільшується десь на 1%, коли вона досягне критичної межі, життя на Землі не буде можливим.
“За один мільярд років світність Сонця зросте на 10%, це дуже жарко. Життя збережеться лише в океанах. Так що у людства немає майбутнього на планеті Земля, але з мільярд років ми ще поживемо”, – каже Наталія Щукіна.
Пік активності Сонця: ми не дізнаємося, що він настав, доки він не закінчиться
Сонце потихеньку набирає сили і наближається до піку своєї активності – сонячного максимуму – за своїм 11-річним циклом. Але вчені не можуть точно сказати, коли сонячний максимум настане. Це можна зробити лише через сім місяців після його завершення, повідомляє Space.com.
«Максимум розраховується (як прийнято) з використанням згладженого числа сонячних плям за 13 місяців (це означає, що для кожного місяця ви використовуєте значення шести місяців до шести місяців після). Точне значення цієї величини для часу Т відоме лише через шість місяців», – заявили вчені з Координаційного центру космічної погоди Європейського космічного агентства (SSCC).
Дослідники можуть встановити, чи настав сонячний максимум у конкретному місяці, тільки якщо кількість сонячних плям у наступному буде меншою. Тому про це не можна дізнатися раніше, ніж за сім місяців після того, як такий максимум настане.
Припустимо, що сонячний максимум справді стався у лютому 2024 року. Вченим необхідні дані за попередні шість місяців до лютого, а також – наступні шість місяців, тобто до серпня 2024 року. І лише у вересні можна буде остаточно заявити про те, що сонячний максимум настав у лютому 2024-го.
Експерти зазначають, що іноді Сонце може обдурити. Навіть коли здається, що сонячний максимум вже настав, це може бути лише локальним максимумом, який не є репрезентативним для всього циклу. У циклів сонячних плям також можуть бути два максимуми, які називаються розривом Гневишева. Це означає, що перший пік може бути не найвищим і за ним може слідувати ще один великий пік.
Це означає, що нам доведеться почекати деякий час, перш ніж ми зможемо з упевненістю сказати, що сонячний максимум настав і пройдено.
В даний час прогнози Всесвітнього центру даних щодо індексу сонячних плям та довгострокових спостережень за Сонцем (SILSO) Королівської обсерваторії Бельгії вказують на максимум між серединою 2024 року та кінцем 2025 року. Тим часом, за оцінками Центру прогнозування космічної погоди NOAA, максимум сонячної активності може статися в період з кінця 2024 року до початку 2026 року.
Раніше астрономи отримали детальні зображення зірки RW Цефея, яскравість якої нещодавно дивно впала. І ці зображення дозволяють дізнатися, що відбувається зі світилом, що знаходиться на відстані 16 тисяч світлових років від нас.