Нас предупреждают о вспышках на Солнце и говорят, что они опасны для здоровья. Но гораздо опаснее для людей возможные массовые аварии электростанций, которые произойдут в случае удара сверхмощной магнитной бури.
Такая буря, в частности, бушевала в 1859 году. Английский астроном Ричард Кэррингтон заметил серию вспышек на Солнце, а через 18 часов на Земле вдруг начался "Солнечный супершторм события Кэррингтона".
В 1859 году вспышка была настолько сильной, что полярные сияния горели над Северной и Южной Америкой, ночью было светло, как днём. Телеграфные аппараты выбрасывали снопы искр и «вырубались». В то время человечество ещё не зависело от электричества, как сейчас, и всё обошлось. В наше же время отсутствие электроснабжения и связи имело бы катастрофические последствия. К подобным «событиям» надо быть готовым и государствам, и военным, и отдельным людям. Вспышка солнечного ветра может убить космонавтов на орбитальной станции. Ее действие подобно радиации от атомного взрыва. Поэтому космонавты всегда готовы к срочной эвакуации.
Существует и еще одна причина, заставившая физиков изучать солнечный ветер. В последние семь лет выяснилось, что жизнь на Земле существует благодаря ее магнитному полю и вопреки действию солнечного ветра. Дело в том, что благодаря силам Лоренца, изучаемым в курсе электродинамики, движущиеся заряженные частицы отбрасываются от поверхности нашей планеты.
Последние исследования показали, что магнитное поле появилось на Земле 3 миллиарда лет назад, и в именно в это время, благодаря магнитному щиту, на нашей планете и появилась первая жизнь. Примером совершенно иного сценария служит планета Марс. В настоящее время магнитное поле на нем отсутствует. Методами компьютерного моделирования доказывается, что солнечный ветер не только стерилизовал поверхность этой планеты, но вообще «сдул» атмосферу и пары воды.
Вот фото Марса, рис.9, сделанное марсоходом. На месте этой песчаной пустыни 2 миллиарда лет назад текла река. Можно заметить ее русло, засыпанное песком. По предположениям ученых в то время, когда еще текла река, на Марсе существовало магнитное поле. Однако после его затухания на поверхность Красной планеты обрушился солнечный ветер.
Рис.9.
Опасность солнечного ветра для Земли состоит также в том, что магнитное поле Земли также может временно ослабевать, вследствие явления «переполюсовки». Как выяснилось в результате исследований, проведенных в последние десять лет, направление магнитного поля Земли иногда меняется на противоположное. При этом его напряженность значительно уменьшается. Переполюсовка происходит стохастическим образом (непредсказуемо), через интервалы времени, длящиеся от десятков тысяч лет до десятков миллионов лет.
Более подробное описание свойств и происхождения солнечного ветра можно найти в электронной брошюре автора «Солнечный ветер, 2008», https://www.dropbox.com/s/obb911uybygdm1t/s6.doc?dl=0 . Цитируемое издание использовалось для организации учебных занятий по физике студентов УГТУ-УПИ, УрФУ и ЕАСИ, г. Екатеринбург, в 2008-2016 годах. Кроме того, современные сведения об этом важном явлении можно получить путем прямого поиска в интернете и на сайте МГУ http://www.astronet.ru/ .
В представленном издании использованы иллюстративные материалы из открытых источников. На обложке – фрагмент картины И.К.Айвазовского
Контрольные вопросы
1. Что такое плазма?
2. Найдите в интернете изображения плазмы.
3. Найдите в интернете изображение протуберанца, который уничтожил комету, подлетевшую к Солнцу.
4. Почему ночью радиосвязь лучше, чем днем?
5. Где на Земле действие солнечного ветра сильнее – в Канаде или Египте?
Заключение
В ближайшие семь лет следует ожидать значительных успехов в развитии компьютерных методов физики, позволяющих более точно предсказывать возникновение и действие солнечного ветра. В частности, будут созданы мощные компьютерные программы, которые покажут все подробности движения плазмы на Солнце, вспышек протуберанцев и, возможно, ответят на важнейший вопрос: почему существуют, как меняются и могут ли исчезнуть магнитные потоки в глубинах Земли.
Таким образом, развитие физики позволит человечеству быть готовым к преодолению проблем, которые способен создавать солнечный ветер. При этом особо важное значение приобретает грамотность граждан и их умение сообща противостоять негативным природным явлениям.