Чем опасна солнечная активность

Солнечная активность

Солнце нельзя считать полностью стабильной звездой, оно постоянно меняет силу излучения, тем самым проявляется солнечная активность. Причины этой активности находятся в глубинах нашей звезды и определяются совокупностью нестационарных процессов, которые возникают и развиваются в глубинных областях звезды.

Солнечные пятна

Те области фотосферы, где выходят сильные, в несколько тысяч гауссов, магнитные поля, и являются солнечными пятнами. Они выделяются потемнениями на общем фоне поверхности. Это вызвано тем, что магнитное поле подавляет конвективные движения вещества, поэтому снижается поток переноса тепловых энергий. В 1947 году зафиксирована самая большая группа солнечных пятен. Её максимальная площадь составила около 18 млрд. км², что больше размеров нашей планеты в 100 раз. Самая долговременная группа просуществовала в 1947 году 7 месяцев.

Солнечные вспышки

Так называется процесс выделения энергии в солнечной атмосфере. Он имеет взрывной характер. Вспышки затрагивают все слои атмосферы. Они бывают и в фотосфере, и в хроносфере, и в солнечной короне. За несколько минут вспышки высвобождается энергия в миллиарды мегатонн, если исчислять её в тротиловом эквиваленте. Выделенная энергия – это электромагнитное и корпускулярное излучения. Они превращаются в потоки, называемые солнечным ветром. Это очень ионизированные частицы, мчащиеся со скоростями 300-1200 км/с. До Земли они добираются за двое-трое суток.

Корональные выбросы

Из солнечной короны происходит выброс вещества посредством энергии, накопленной в активных областях звезды. Выброс состоит из плазмы, содержащей электроны и протоны с незначительным количеством кислорода и гелия. Внешне выброс выглядит, как гигантская петля. Её основания – одно или оба – сцеплены с солнечной атмосферой. Высокое магнитное поле при этом представляется скрученными в жгут силовыми линиями.

Протуберанцы

Магнитное поле Солнца поднимает и удерживает над поверхностью более плотные и холодные (по отношению к короне) слои вещества. Это и есть протуберанец. При наблюдении они выглядят, как волокнистые или клочковатые структуры, или же постоянно движущиеся сгустки плазмы.

Влияние на Землю

Активность Солнца несомненно влияет и на нашу планету, и на её биосферу. Фактически, наша звезда определяет характер и ритм жизни планеты. Без неё существование Земли и жизни на ней невозможно, но оно же и главная опасность для них.

Воздействие на человека

Но красоту полярных сияний дополняют магнитные бури, воздействующие на работу некоторых приборов, да и на организм человека. Ученый А.Л. Чижевский Чижевский, Александр Леонидович советский учёный, биофизик, философ, поэт, художник. ещё в 20-х годах понял, что солнечная активность влияет на возникновение заболеваний. Особенно явно это проявляется в сердечно-сосудистых заболеваниях. Эпидемии, поражавшие человечество в разные века, тоже укладываются в теорию учёного. Чижевским была составлена хронология эпидемий чумы с середины пятого века до конца девятнадцатого. Вспышки смертельной болезни пришлись на пики солнечной активности.

Учёные из Японии установили, что вспышки на Солнце могут изменить количество лейкоцитов в крови. Более того, с конца XIX по вторую половину ХХ веков среднее количество лейкоцитов уменьшилось в три раза. Это полностью совпало с интенсивностью солнечной активности. Магнитные бури, рождаемые взрывами солнечной активности, приводят к сбоям механизма свёртывания крови. Нервные заболевания учащаются и обостряются. Человек быстрее утомляется, а количество дорожных происшествий увеличивается. Это происходит из-за влияния магнитных бурь на биоритмы мозга человека.

Изучение солнечной активности привело к созданию новых наук: гелиобиологии и солнечно-земной физики. Они призваны исследовать взаимную связь земной жизни и климата с активными солнечными проявлениями, потому что солнечная активность – главный стимулятор жизненных процессов.

Воздействие на природу

Животный и растительный миры тоже зависимы от солнечной активности. Именно в их высшие значения саранча собирается в полчища, а рыбы увеличивают свою численность. Даже популяции соболей, когда активность Солнца на пике, растут.

Всплески солнечной активности вполне способны отрицательно повлиять на функционирование систем связи, линий электропередач. Нарушаются системы навигации авиационных и космических объектов, возникают вихревые токи в трансформаторах и проводниках.

Grebenka.com

Корисні поради на всі випадки життя

Развлечения и отдых

Опасное влияние солнечной активности на здоровье человека

Опасное влияние солнечной активности на здоровье человека

В детстве мы каждый летний день радовались солнечным лучам и совершенно не понимали взрослых, которые что-то говорили о «магнитных бурях» и о необходимости обязательно надевать панаму и вообще, они советовали находиться в теньке.

Однако мы взрослеем, и влияние солнечной активности на здоровье человека нам становится все более понятно.

Со временем солнце нам уже не кажется лучистым и теплым пятнышком на голубом небе, оно уже предстает перед нами, как огромный газовый шар, внутри которого все время проходят термоядерные реакции. Влияние всех этих реакций приводит к тому, что солнце все время кипит, производит поток различных частиц, магнитных полей и излучений.

Все эти ученые называют «солнечным ветром». Этот ветер имеет не постоянную скорость, он может достичь земли и за три дня и за день, принося с собой ультрафиолетовую и инфракрасную радиацию, что влияет на здоровье человека и общее самочувствие.

Воздействие солнечной активности помогает нам не только ориентироваться в пространстве, различать предметы, но и чувствовать тепло. Однако если не приложить никаких мер защиты кожи, то можно получить ожоги.

Полезное влияние солнечного света на здоровье человека заключается в том, что под действием радиации кровеносные сосуды расширяются, ускоряется кровоток, увеличивается всасываемость кожей множества биологически активных веществ, поэтому так часто инфракрасное облучение применяют для борьбы со многими заболеваниями.

Ультрафиолетовое излучение – наиболее активная часть солнечной энергии. Данное излучение подразделяется на лучи А, В, С. Наиболее опасными из них являются С лучи, однако благодаря озоновому защитному слою нашей планеты их активности по достижению поверхности земли сильно снижается. Но вот влияние лучей А и В вырабатывает в нашей коже витамин D, который необходим для здоровья человека.

При этом ультрафиолетовые лучи – основной источник этого витамина, поскольку в продуктах питания его содержится очень мало. Суточная норма витамина D составляет от 20 до 30 мкг, а в желтках, которые находятся на первом месте среди всех продуктов по содержанию этого витамина, находится всего 3-8 мкг. В стакане молока витамина D содержится около 0, 5мкг, а в остальных продуктах и того меньше.

Витамин D оказывает положительное влияние на усвоение кальция. При дефиците этого витамина кальций просто начнет вымываться из организма, произойдет сбой в работе надпочечников, нарушатся функции щитовидной железы, обмен веществ и ухудшиться иммунитет.

Также положительное влияние воздействие солнечной активности оказывает и на уровень эндорфинов в организме. И в самом деле, разве можно грустить в солнечный теплый день, особенно если мы лежим на пляже где-нибудь на море. А вот дефицит солнечной энергии приводит к ухудшению самочувствия, снижению умственной активности, ухудшению работоспособности, снижается сопротивляемость заболеваниям, процесс восстановления и выздоровления значительно удлиняется, а также повышается риск повреждения опорно-двигательного аппарата.

Опасное влияние солнечной активности

Во всем нужно знать меру, и на сегодняшний день шанс получить избыток солнечного тепла у нас гораздо больше, нежели недополучить, а это приводит к абсолютно обратному эффекту, отрицательно влияя на здоровье человека.

Желая получить красивый, золотистый загар в короткие сроки без использования специальных защитных кремов, мы подвергаем свое здоровье огромному риску. Ведь это может привести к развитию злокачественных образования на коже, ухудшению работы сердечной мышцы и обострению болезней эндокринной системы.

«Солнечный ветер» состоит не только из ультрафиолетовых излучений, и из магнитного потока, который мы называем магнитные бури. Если негативное влияние ультрафиолетовых лучей каким-то образом сокращает озоновый слой, то от магнитных бурь у нас защиты нет. Магнитные потоки к тому же всегда различны по силе и развитию, поэтому их невозможно как-то классифицировать. Однако их всех объединяет влияние на здоровье человека.

С начала двадцатых годов было замечено воздействие магнитных бурь на состояние здоровья. Было замечено, что состояние больных начинает резко ухудшаться после солнечной вспышки. В первую очередь были выделены заболевания сердца и сосудистой системы. У пациентов наблюдалось повышение давления, нарушение ритма сердцебиения, увеличивалась число инфаркта миокарда.

Также магнитные бури влияют и на беременность, вызывая угрозу преждевременных родов. Кроме того, в период повышенной солнечной активности наблюдается увеличение числа несчастных случаев, у людей ухудшается сообразительность и замедляется реакция.

Солнце — угроза или защита?

Какое Солнце удобнее для освоения дальнего космоса — активное или спокойное? Почему этот вопрос волнует тех, кто готовится отправить людей на Луну и на Марс? И почему мы не можем дать на него точного ответа? Об этом рассказывает сотрудник Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН, доктор физико-математических наук Сергей Богачев.

Национальное аэрокосмическое агентство США (NASA) опубликовало на своем сайте результаты исследования, согласно которым ближайшее десятилетие пройдет под знаком спокойного Солнца. Предстоящий солнечный цикл, по соответствующему прогнозу, будет еще на 30–50 процентов более слабым, чем прошедший, тоже далеко не рекордный.

В этом прогнозе NASA нет ничего удивительного. Даже не вооружаясь сложными моделями, а просто взглянув на график солнечной активности за последнее столетие, нетрудно заметить, что глобальная солнечная активность идет на спад. Пик ее пришелся на середину XX века, когда был зарегистрирован не просто крупный, а, видимо, даже рекордный по силе всплеск за весь период наблюдений с 1749 года (именно с этого момента отсчитывается астрономически достоверный ряд наблюдений солнечных пятен).

Канонический ряд солнечной активности, измеряемой по количеству солнечных пятен в году

Королевская обсерватория Бельгии

Некоторое повторное усиление было в 1980-х годах, а затем график солнечной активности уверенно двинулся вниз. В этой динамике нет ничего удивительного.

Исследования солнечной активности методами радиоуглеродного анализа показывают, что XX век в целом был периодом высокой активности (он так и называется на тысячелетних графиках — современный максимум. Рано или поздно этот максимум должен был закончиться, и, возможно, именно это сейчас и происходит.

Изменение солнечной активности по данным радиоуглеродного анализа за последнюю 1000 лет

В прогнозе NASA интересен, однако, вывод о том, что ближайшие десятилетия, по причине спада активности Солнца, станут благоприятными для начала экспансии в дальний космос — на Луну и Марс. Данное утверждение стоит того, чтобы обратить на него внимание и если не опровергнуть его, то хотя бы просто прокомментировать.

На первый взгляд, вывод вполне логичен. Раз главная угроза для космонавтов — это космическая радиация, а ее основным источником является Солнце, то чем оно спокойнее, тем безопаснее полеты. На самом деле ситуация несколько сложнее.

Так, на последнем заседании Совета по космосу Российской академии наук 29 мая 2019 года в числе прочего обсуждался вопрос безопасности космических перелетов и был сделан совершенно противоположный вывод: ближайшие десятилетия как раз из-за низкой активности Солнца станут более опасными для межпланетных перелетов (доклад директора НИИЯФ МГУ Михаила Панасюка можно посмотреть здесь, о влиянии солнечной активности на космонавтику — с 1:33:00). Кто же прав?

Ответить на этот вопрос однозначно сложно, но можно хотя бы пояснить, как на одной и той же фактической базе, при общем согласии о снижении глобальной активности Солнца, делаются столь противоположные выводы.

Причина в том, что солнечная активность не единственный источник космической радиации. Второй ее компонентой являются космические лучи, приходящие из дальнего космоса; иногда их называют галактические космические лучи. Энергии галактических космических лучей очень велики (до 10 15 электронвольт) — несравнимо больше тех, условно смешных, значений, которые способна произвести наша звезда-карлик (до 10 10 электронвольт).

Кроме того, галактические лучи присутствуют постоянно, в отличие от солнечной радиации, которая формируется только во вспышках. Если, скажем, при полете на Луну, длящемся порядка суток, можно просто проскочить между солнечными вспышками, то с галактическими лучами такой фокус уже не пройдет.

Но выход все же есть. Наблюдения показывают, что в период максимума солнечной активности, когда магнитное поле Солнца значительно усиливается, оно, как щитом, закрывает собой ближайшие планеты, в число которых входит и Земля.

Интенсивность галактических лучей вблизи орбиты Земли в годы максимума цикла существенно снижается — многие из них просто не могут пробить этот магнитный щит и отклоняются им в сторону. В минимуме же цикла, когда межпланетное магнитное поле ослабевает, интенсивность галактических лучей у Земли, напротив, увеличивается.

Вот и получается, что чем ниже солнечная активность, тем выше интенсивность галактических космических лучей. И наоборот. Остается выбрать, что же все-таки лучше. Выбрать, тем не менее, пока не получается, что видно из приведенных выше противоположных мнений.

Сторонники того, что Солнце представляет бóльшую опасность, указывают: хотя энергии отдельных солнечных частиц и фотонов не достигают галактических значений, число этих частиц и их полная энергия существенно больше. Радиационное же воздействие на биологические объекты и технику носит накопительный характер и измеряется общей дозой, которая гораздо быстрее накапливается от солнечных вспышек, чем от галактических излучений. Следовательно, осваивать Солнечную систему лучше при низкой солнечной активности.

Свои аргументы, однако, есть и у сторонников теории большего вреда от галактических лучей. По их мнению, от низкоэнергичной солнечной радиации можно просто экранироваться. Галактические же лучи, в силу чудовищных энергий, пробивают любую защиту и почти не ослабевают, проходя через тонкие стенки космических кораблей.

Кроме того, считается, что галактические лучи, хотя и создают меньшую дозовую нагрузку, гораздо эффективнее наносят разовые повреждения клеткам живых тканей и полупроводниковым изделия. Условно говоря, одна мелкая дробинка, летящая с огромной скоростью, может нанести гораздо больший вред организму, чем многочисленные столкновения с медленными и почти неподвижными предметами. Впрочем, эта аналогия в приложении к радиации не вполне корректна.

Но, независимо от прогноза, экспансию в космос, похоже, уже не остановишь. О своем желании отправить людей на Луну и Марс на сегодня заявили несколько стран. Так что в некотором смысле это спор не имеет принципиального значения — его результат не сможет прервать уже начавшийся процесс. Но, конечно, с точки зрения обеспечения безопасности человека соответствующие обсуждения очень важны.

Скорее всего, защищать человека будут и от солнечной, и от галактической радиации. Возможно, в ходе работ по этим направлениям удастся получить и решающие данные по опасности каждой из компонент и окончательно понять, какое же Солнце (спокойное или активное) опаснее для полетов в космос.

Источники:

http://light-science.ru/kosmos/solnechnaya-sistema/solnechnaya-aktivnost.html
http://www.grebenka.com/publ/khobbi/razvlechenija_i_otdykh/opasnoe_vlijanie_solnechnoj_aktivnosti_na_zdorove_cheloveka/47-1-0-1213
http://nplus1.ru/blog/2019/06/17/solarforecast