כיצד סופות מגנטיות באמת משפיעות על טכנולוגיה ואנשים
Miscellanea / / December 14, 2021
הם אפילו מואשמים בהתמוטטות ברית המועצות.
מהן סערות מגנטיות
סערות מגנטיותא. ד. שבנין. סערות מגנטיות / האנציקלופדיה הרוסית הגדולה - אלו הן הפרעות חזקות של השדה המגנטי של כדור הארץ, אשר משבשות בפתאומיות את מהלכו הרגיל ונמשכות בין מספר שעות למספר ימים. כאשר הם מתרחשים, הם נצפים בו זמנית בכל כדור הארץ.
סופות מגנטיות או ליתר דיוק, סופות גיאומגנטיות הן חלק ממזג האוויר בחלל של כדור הארץ. הם גורמים לאוראורות, הם יכוליםסופות גיאומגנטיות / NOAA Space Weather Prediction Center להשפיע לרעה על הטכנולוגיה המסלולית והיבשתית, כמו גם על מצבם של אנשים מסוימים.
מדוע קורות סערות מגנטיות
רוח השמש - זרם של חלקיקים טעונים הבוקעים מהשמש - משפיעה כל הזמןסופות גיאומגנטיות / NOAA Space Weather Prediction Center לחלק החיצוני והגבוה ביותר של השדה המגנטי של כדור הארץ (מגנטוספירה). בגלל זה, היא תמיד במצב מעוות כזה:
עם זאת, שטף הרוח הסולארית רחוק מלהיות תמיד יציב ויכול להשתנות. ההפרעות שלו נגרמות על ידי חורים בעטרה ופליטות המוניות (האחרונים מבולבלים לעתים קרובות עם התלקחויות על השמש).
סערות המעוררות סופות שלגים הן הקשות ביותר. במהלך תופעות אלו, הכוכב הקרוב אלינו ביותר משחרר מיליארדי טונות של פלזמה. זה נראה כמוהיום שבו השמש הביאה חושך / נאס"א לפוצץ בו זמנית אלפי פצצות גרעיניות. אם הזרימה הייתה מכוונת לכיוון כדור הארץ, חלקיקים יכולים להגיע אליו. זה בדרך כלל לוקחסופות גיאומגנטיות / NOAA Space Weather Prediction Center יומיים או שלושה, אבל עם פליטות עוצמתיות, הפלזמה מסוגלת לעבור מרחק של 150 מיליון קילומטרים ב-18 שעות.
כשהנחל מגיע לכוכב שלנו, הוא גורםא. ד. שבנין. סערות מגנטיות / האנציקלופדיה הרוסית הגדולה גל הלם שדוחס את המגנטוספירה של כדור הארץ. ההתנגשות של הפרוטונים של רוח השמש עם אטומי המימן של האטמוספירה שלנו יוצרת זרם חשמלי. בהדרגה, כשהסופה מתפוגגת, המגנטוספרה חוזרת למצבה הרגיל, והזרם מתפוגג.
לחורים העטרה יש עיקרון פעולה מעט שונה. באזורים אלה של פני השמש, השדה המגנטי חלש יותר מאשר בשאר הכוכב. לכן יוצא מהם זרם של רוח שמש, שזז מהר מהרגיל: 500-800 קילומטרים בשנייה במקום 1. ק. שׁוּעָל. חורים קורונליים ורוח סולארית מהירה / נאס"א
2. רוח שמש / NOAA מרכז חיזוי מזג האוויר בחלל 300–500. שטף כזה יכול לגרום לסערות מגנטיות קלות. עם זאת, לפעמים הם נמשכיםסופות גיאומגנטיות / NOAA Space Weather Prediction Center הרבה יותר זמן ולהפיק יותר אנרגיה.
חור עטרה בשמש. צילום: נאס"א / SDO / ויקימדיה קומונס
השדות המגנטיים של השמש. האות ב' מייצגת חור עטרה. תמונה: Sebman81 / Wikimedia Commons
לכן, התדירות של סערות מגנטיות קשורה ישירות לפעילות השמש. זה, בתורו, עולה ודועך, ויוצרים מחזורים הנמשכים בממוצע 11 שנים. לכן, בעוד חודש עשויא. ד. שבנין. סערות מגנטיות / האנציקלופדיה הרוסית הגדולה קורות עד שמונה סופות מגנטיות במהלך התקופה של עוצמה מקסימלית או אף אחת מהמינימום. יחד עם זאת, פעילות סולארית גבוהה רחוקה מתמידV. נ. אוברידקו. על מה שנקרא "תחזיות גיאומגנטיות לימים לא נוחים" / להגנת המדע מס' 2 מוביל להפרעות גיאומגנטיות חזקות.
האם ניתן למדוד את עוצמתה של סערה מגנטית
עוצמת הסערות המגנטיות נמדדתסופות גיאומגנטיות / NOAA Space Weather Prediction Center באמצעות אינדקסים מיוחדים. מדענים משתמשים בעיקר ב-Dst: הוא מחושב על סמך קריאות של מגנומטרים ממספר תחנות הממוקמות בקו המשווה המגנטי של כדור הארץ. הנתונים מתעדכנים כל שעה. בסביבה רגועה, Dst נע בין -20 ל-20 ננוטסלה. סופה נחשבת למצב שבו היא יורדת מתחת ל-50 ננוטסלה.
הסערה המגנטית החזקה ביותר שתועדה מוערכתי. אני. ירמולייב, I. G. לודקינה, נ. ס. ניקולאיבה וחב'. שיעור התרחשות של סערות מגנטיות קיצוניות / Journal of Geophysical Research: Space Physics ב -1 760 nT לפי Dst. זה יחסית קטן. למשל, להכריח צפרדע לרחף, צריך לM. V. ברי, א. ק. גיים. של צפרדעים מעופפות ולוויטרונים / European Journal of Physics בערך 16 טסלה, כלומר 16*10⁹, או 16,000,000,000 ננוטסלה.
עבור אנשים רגילים, מדד G מובן יותר, מה שמעריךמאזני מזג האוויר בחלל של NOAA / מרכז חיזוי מזג האוויר בחלל חלל של NOAA סופות מגנטיות מבחינת הסכנה שלהן. חמש רמות בולטות.
- G1 - סערות מגנטיות קלות. מתרחשים כ-1,700 פעמים בכל מחזור שמש. הם יכולים לעורר תנודות חלשות ברשת החשמל, להשפיע מעט על פעולת לוויינים ולגרום לאורורה.
- G2 - בינוני. כ-660 פעמים במחזור. לפעמים הם מובילים לנחשולי מתח ולפגיעה בשנאים בקווי הרוחב הצפוניים, מבצעים התאמות לתנועת חלליות. סערות כאלה גורמות לאוררות להופיע רחוק יותר מהקטבים.
- G3 - חזק. בערך 200 למחזור. הפרעות כאלה עשויות לדרוש התאמות מתח של מערכת החשמל. כמו כן, לעיתים מתרחשת ניתוק שווא של נתיכים, ישנן הפרעות בניווט לווייני ובתקשורת רדיו. זוהרים נראות אפילו קרוב יותר לקו המשווה.
- G4 - כבד. בערך 100 למחזור. בעיות ניטור מתח והכשה שגויה של התקני הגנה שכיחים. סערות כאלה עלולות ליצור זרמים חשמליים בצינורות ולפגוע בתקשורת הרדיו והניווט לווייני. לפעמים נצפים זוהר ברמת הטריטוריה של קרסנודר.
- G5 - חזק במיוחד. בערך 4 למחזור. הם יכולים להוביל לבעיות בקנה מידה גדול עם רשת החשמל (חלק מהמערכות נכשלות לחלוטין או נכבות), תקלות חמורות בהפעלת לוויינים. הם יכולים ליצור זרמים חזקים בצינורות, לשלול תקשורת רדיו למשך מספר ימים. זוהרת זוהר אפשרית באזורים סובטרופיים כמו קהיר.
כיצד סערות מגנטיות משפיעות על הטכנולוגיה
סופות מגנטיות חזקות חוסמותסופות גיאומגנטיות / NOAA Space Weather Prediction Center התפשטות האותות ביונוספירה. לכן השגיאות והעצירות הנ"ל מתרחשות בהפעלת GPS, תקשורת רדיו בתדר גבוה וכמה מערכות צבאיות. גילוי מוקדם.
בנוסף, נראה שסערות מגנטיות לזמן קצר מתרחבותסופות גיאומגנטיות / NOAA Space Weather Prediction Center אַטמוֹספֵרָה. זה מאט את הלוויינים הקרובים לכדור הארץ, והם יכולים להתחיל לאבד גובה. מסיבה זו, למשל, הסובייטי תחנת החלל סאליוט-7.
אבל הבעיות המוחשיות ביותר נגרמות מהיכולתסופות גיאומגנטיות / NOAA Space Weather Prediction Center סערות מגנטיות יוצרות זרמים חשמליים בכל העצמים המתכתיים. וככל שהאחרון גדול יותר, למשל, קו חשמל או צינור, כך הזרמים משמעותיים יותר. עובר דרך מכשירים, הם יכולים להרוס אותם: ציוד נשרף מלחץ מוגזם. רובוטריקים סובלים מזה הכי הרבה.
למה כבר הובילו סופות חזקות
הסופה הגדולה ביותר של זמננו מבחינת השלכותיה (-589 ננוטסלה) התרחשה ב-13 במרץ 1989. ואז נשאר כל המחוז הקנדי של קוויבקהיום שבו השמש הביאה חושך / נאס"א ללא חשמל למשך 12 שעות. יחד עם זאת, התשתית יצאה מכלל פעולה תוך פחות מ-2 דקות.
ההפרעה המגנטית הייתה כל כך חזקה שאפשר היה לראות את הזוהר הצפוני אפילו בקובה ובפלורידה. שיבושים והפסדים ברשת נצפו ברחבי ארצות הברית וקנדה, למרות שאיש לא נפגע מלבד קוויבק.
חלק מהלוויינים איבדו מגע עם כדור הארץ למשך מספר שעות. בעיות ציוד התעוררו גם בחללית האמריקאית דיסקברי. בנוסף, השידור המחתרתי של רדיו אירופה החופשית הופסק לזמן מה בשטח של ברית המועצות.
ובשנת 1972 עוררה סערה מגנטית חזקהד. י. קניפ, ב. י. פרייזר, מ. א. שיאה וחב'. על ההשלכות המעט ידועות של פליטת העטרה האולטרה-מהירה ב-4 באוגוסט 1972: עובדות, פרשנות וקריאה לפעולה / מזג אוויר בחלל הפסקות חשמל ותקשורת מאסיביות בארצות הברית. בווייטנאם, בגלל זה, התפוצצו כמה עשרות מוקשים ימיים עם נתיכים מגנטיים, שהוצבו על ידי הצבא האמריקאי.
סערה אלימה נוספת התרחשה בנובמבר 2003. ואז מערכת תיקון הנתונים ה-GPS האמריקאית (WAAS) נסגרהאירועי מזג אוויר קשים בחלל. הבנת ההשפעות החברתיות והכלכליות: דו"ח סדנה / האקדמיות הלאומיות למדעים, הנדסה, רפואה במשך 30 שעות, עבודתם של לוויינים רבים נקטעה, וה-ADEOS-2 היפני קיבל נזק חמור לחלוטין.
הסופה החזקה ביותר שהוזכרה כבר בכל ההיסטוריה של התצפיות (-1,760 ננוטסלה) התרחשההתלקחות סופר סולארית / מדע של נאס"א אותו דבר ב-1859. היא שרפה כמה קווי טלגרף בארצות הברית, זוהר זוהר נצפו בקווי רוחב טרופיים, ובגלל השמים הבהירים, הם היו בהירים כמו יום בלילה. אירוע זה נקרא קרינגטון לכבודו של האסטרונום ריצ'רד-כריסטופר קרינגטון, שתיעד הכל.
לאיזה סערה מגנטית חזקה יכולה להוביל היום
הסבירות שניפגע מזנק דומה בעוצמתו לאירוע קרינגטון נמוכה למדי בקרוב.פ. ריילי. על ההסתברות להתרחשות של אירועי מזג אוויר קיצוניים בחלל / מזג אוויר בחלל. עם זאת, מדענים אינם שוללים אפשרות זו. ואין להם קונצנזוס לגבי כמה חמורות יהיו ההשלכות.
ישנם, למשל, חישובים לפיהם, בארצות הברית לבדה, סופה כמו הקרינגטון מסוגלתאירועי מזג אוויר קשים בחלל. הבנת ההשפעות החברתיות והכלכליות: דו"ח סדנה / האקדמיות הלאומיות למדעים, הנדסה, רפואה לגרום לנזק של טריליון עד שניים דולר. וזה רק בשנה הראשונה. תיקון מערכות פגומות עשוי להימשך מספר שנים. המחסור בחשמל יספקב. לאסן. האם ייצור בעלי חיים ערוך לעולם משותק חשמלי? / Journal of the Science of Food and Agriculture מסכן את מערכת המזון.
הדבר היחיד שמרגיע הוא שאירועים כאלה, לדעת פיזיקאים של RAS, מתרחשיםי. אני. ירמולייב, I. G. לודקינה, נ. ס. ניקולאיבה וחב'. שיעור התרחשות של סערות מגנטיות קיצוניות / Journal of Geophysical Research: Space Physics לא יותר מפעם אחת בכל 500 שנה. אחרי הכל, השמש לא תמיד יורה זרמי פלזמה לכיוון כדור הארץ. אז, מכה חזקהNear Miss: The Solar Superstorm של יולי 2012 / מדע של נאס"א ביולי 2012 בדיוק שיגר חלקיקים לחלל ולא גרם לסערות מגנטיות משמעותיות על כדור הארץ.
בנוסף, לא כל הזעם העז מוביל לתוצאות קטסטרופליות. למשל, ביולי 2000 היהאירועי קיצון וסכנות טבע: פרספקטיבה של המורכבות סערה עם קיבולת של -300 ננוטסלה, אבל היא לא השפיעה על מערכת החשמל בשום צורה.
נכון, ייתכן שהסערה החדשה אפילו תהיה חזקה יותר מזו של קרינגטון. אז, הנתונים של ניתוח פחמן רדיו של ארזים יפניים עתיקים הראו שבשנת 774 ההפרעה של השדה המגנטי הייתהאתה. נ. אפרמוב. איומים מהחלל / להגנת המדע מס' 12 חזק פי 20 מאשר ב-1859.
איך סערות מגנטיות משפיעות על אנשים
סופות מגנטיות מאמינים כי הם אשמים בשינויים במצב הרוח, אגרסיביות, דיכאון ובעיות בריאות. מיוחסת להם הסיכון הגבוה לאסונות ואף חלקם אירועים היסטוריים.
וסערות כן משפיעות על אנשים מסוימים. אם כי לא קל לזהותV. נ. אוברידקו. על מה שנקרא "תחזיות גיאומגנטיות לימים לא נוחים" / להגנת המדע מס' 2. זה דורש מערך גדול של נתונים סטטיסטיים, והתוצאות יכולות להיות מעוותות על ידי מספר עצום של גורמים.
נכון לעכשיו, ישנם מספר מחקרים שאישרו את השפעתן של הפרעות מגנטיות על מערכת הלב וכלי הדם. לדוגמה, במהלך סערה, אנשים עשויים לסבול מלחץ דם גבוה.ס. גיונה, ל. Mezzasalma, C. דל ספיה ואח'. האם הפרעות גיאומגנטיות ממקור שמש משפיעות על לחץ הדם העורקי? / Journal of Human Hypertension ותדירותא. אלאבדולגאדר, ר. מקראטי, מ. אטקינסון וחב'. מחקר ארוך טווח של תגובות שונות בקצב הלב לשינויים בסביבה הסולארית והגיאומגנטית / דוחות מדעיים קצב לב. גם ניתוח של דיווחי בתי חולים מניו זילנד, אוסטרליה, בריטניה, צרפת ושוודיה במשך 23 שנים הראהV. ל. פייגין, פ. G. פארמר, ש. Barker-Collo et al. סופות גיאומגנטיות יכולות לעורר שבץ / שבץשפליטות עטרה מגדילות את הסיכון שבץ ב-19%. ומחברי המחקר, שנערך ב-263 ערים בארה"ב, מאמיניםג. ל. זילי ויירה, ד. אלוורס, א. Blomberg et al. הפרעות גיאומגנטיות המונעות על ידי פעילות סולארית מגבירות את הסיכון לתמותה כוללת וקרדיווסקולרית ב-263 ארה"ב. ערים / בריאות הסביבהשפעילות גיאומגנטית מוגברת מגבירה תמותה ממחלות לב וכלי דם והתקפי לב.
לכן, אנשים עם מחלות לב וכלי דם במהלך סערות גיאומגנטיות צריכיםאתה. נ. אפרמוב. איומים מהחלל / להגנת המדע מס' 12 היו מוכנים: הצטייד בתרופות שנקבעו על ידי הרופא שלך, שמור את הטלפון איתך או הזהיר את יקיריכם.
אבל הקשר של סערות מגנטיות עם בעיות בריאות אחרות, כמו דיכאוןר. W. קיי. סופות גיאומגנטיות: קשר עם שכיחות דיכאון כפי שנמדד על ידי אשפוז בבית החולים / The British Journal of Psychiatry, מדענים לא הצליחו למצוא.
אותו הדבר לגבי השפעת הפעילות הגאומגנטית על ההתנהגות האנושית. כל זה רק בדיה. לדוגמה, חלק מהתומכים בדעה זו טוענים כי כדור הארץ והשמש כיצורים חיים השתתפו באירועי אוגוסט 1991, כאשר ועדת החירום הממלכתית לא הצליחה לעצור את קריסת ברית המועצות. לכאורה, אז היה גל חזק בפעילות השמש. הוא באמת נצפהV. נ. אוברידקו. על מה שנקרא "תחזיות גיאומגנטיות לימים לא נוחים" / להגנת המדע מס' 2. אבל לא רק באוגוסט, אלא במשך ארבעה חודשים שלמים: מיוני עד אוקטובר. והשדה הגאומגנטי בתקופה זו היה רגוע לחלוטין.
כיצד להגן על עצמך מפני סערות מגנטיות
נאס"א, יחד עם המינהל הלאומי לאוקיאנוס ואטמוספירה (NOAA), הסוכנות הפדרלית לניהול חירום של ארה"ב ואחרים, פיתחואסטרטגיית מזג האוויר הלאומית בחלל ותוכנית פעולה פורסמו / מרכז חיזוי מזג האוויר בחלל האמריקאי אסטרטגיה ותוכנית פעולה במקרה של הידרדרות במזג האוויר בחלל. הוא היה אמור לחזק את ההגנה על האוכלוסייה ומתקני האנרגיה מפני דחפים אלקטרומגנטיים.
לדוגמה, במקרה של כשל ברכיבי רשת,שנאי התאוששות (RecX) / משרד ביטחון המולדת של ארה"ב נעשה שימוש בשנאים ניידים במצב המתנה. הודות להם, ניתן יהיה לשחזר במהירות את פעולת רשת החשמל במהלך תיקון המכשיר הנייח ההרוס.
ניתן להגן על עצמים קריטיים מפני שבירה באמצעות מכשירים מיוחדים. למשל, בנקאי קבלים שאוגרים עודפי אנרגיה, או תאי פאראדיי שמפזרים אותה.
אבל הפסקת חשמל בזמן ואזהרה יעזרו הכי טוב. מטאורולוגי אֲנָשִׁים. ובשביל זה אתה צריך להיות מסוגל לחזות פעילות סולארית.
האם ניתן לחזות סופות מגנטיות
כן אתה יכול. לדוגמה, בארצות הברית זה נעשה על ידימחזור שמש 25 כבר כאן. מדענים של נאס"א, NOAA מסבירים מה זה אומר / נאס"א מרכז חיזוי מזג האוויר בחלל (SWPC). זה חלק מ-NOAA. עובדי SWPC ו-NOAA משתמשים בנתונים מלווייני כדור הארץ ותצפיות על גופי חלל לצורך תחזיות. מדענים יוצרים ומשפרים מודלים חזויים כדי לעזור להם לחזות מזג אוויר בחלל, בדיוק כמו שמטאורולוגים עושים.
עם זאת, עליך להבין שאין תחזיות גיאומגנטיות שבועיות או חודשיות אפשריות.V. נ. אוברידקו. על מה שנקרא "תחזיות גיאומגנטיות לימים לא נוחים" / להגנת המדע מס' 2, כי המצב בכוכב שלנו יכול להשתנות תוך דקות. וגם אם מדענים יודעים שהתרחשה פליטה המונית, הם לא יכולים לקבוע בדיוק רב אם היא תיכנס לכדור הארץ או לא.
התחזית לטווח הארוך ביותר - 27 ימים - מבוססת על תקופת מהפכת השמש סביב ציריה. הוא לא מצייןV. נ. אוברידקו. על מה שנקרא "תחזיות גיאומגנטיות לימים לא נוחים" / להגנת המדע מס' 2 התאריך והשעה של הסופה, אבל רק מודיע על הסבירות שאזורים שעלולים להיות מסוכנים עשויים להיות מופנים לכוכב הלכת שלנו.
מתבצעות התחזיות הגיאומגנטיות המדויקות ביותרV. נ. אוברידקו. על מה שנקרא "תחזיות גיאומגנטיות לימים לא נוחים" / להגנת המדע מס' 2 יום או כמה שעות לפני שהסופה תכה בכדור הארץ. הם מבוססים על נתונים מלוויינים אסטרונומיים שמתעדים הפרעות רוח סולארית. ניתן לראות מידע עדכני באתרים NOAA ו FIAN - המכון הפיזי של האקדמיה הרוסית למדעים.
קרא גם☀️✨🌍
- 14 האפליקציות הטובות ביותר לאוהבי אסטרונומיה
- 6 עובדות מדהימות על כדור הארץ שקשה להאמין
- כמה מים צריך כדי לכבות את השמש
- 9 אסונות אפשריים שיכולים להרוס את האנושות לנצח
- 10 תפיסות מוטעות לגבי חלל שאתה מתבייש להאמין בו