Труд
Автор:
Ирен Делчева
Сиянията са красивата част на магнитните бури
Все повече хора твърдят, че магнитните бури сериозно влошават комфорта и живота им. Високите температури също създават проблеми за здравето, особено в големите градове. Хората ли сме виновни за глобалното затопляне и защо слънчевите изригвания влияят на човека питаме новоизбрания директор на Националния институт по геофизика, геодезия и география към БАН доц. Петя Трифонова.
- Доц. Трифонова, какво представляват магнитните бури и как възникват?
- Това са големи смущения в магнитното поле на Земята. Те се причиняват от изригванията на Слънцето, при което се изхвърля материал от короната му, минава разстоянието до Земята, навлиза в магнитосферата, образува токове и смущава нашето магнитно поле. Наблюдават се големи вариации - полето нараства, след това рязко намалява и това е причината да го наричаме буря.
- Предметите около нас също имат магнитно поле, защо то не ни влияе?
- Влияят ни всякакви магнитни полета. Въпросът е, че тези, които са антропогенни, са в много тесен честотен обхват и са насочени, не се разпространяват навсякъде, а в една определена зона. Но далекопроводите, трансформаторите, по-високо волтовите съоръжения създават промени в магнитното поле, но с по-малък честотен спектър. И е възможно да оказват влияние на хората, които се намират близо тях или на апаратурата - ние това го виждаме с нашите магнитометри, не можем да мерим навсякъде, където имаме кабели, тя не иска да работи точно заради смущенията, които те създават.
- Доколко познаваме Слънцето и процесите, които стават в него?
- Все повече го познаваме, защото през последните 10 г. много апаратура беше насочена към него и изстреляна в орбита и в момента наблюдаваме както близката, така и далечната му страна. Колегите вече правят много точно модели и на неговата активност, и на процесите, които се развиват там. Така че, доколкото може да се каже, че познаваме обект, който е на 150 милиона километра от нас, смятам, че на този етап процесите, които могат да засегнат Земята, са доста добре изучени.
- Има ли някаква цикличност на активността на Слънцето и на магнитните бури?
- Да, това е така нареченият 11-годишен цикъл на активността на Слънцето. В тези период броят на активните региони, които се виждат на слънчевата корона, нараства. В началото на периода има много малко такива региони, в средата броят им е максимален, след което отново започва да спада. Но тази бройка по-точно засяга честотата, с която наблюдаваме магнитни бури, защото колкото повече активни региони имаме, толкова по-вероятно е някой от тях да избухне и съответно на Земята да се получи магнитна буря. Друг е въпросът как този цикъл е свързан със силата на магнитните бури, защото се наблюдава едно друго явление - в периоди на нарастваща и на намаляваща активност се виждат най-големи и активни региони, които имат капацитета да произведат силна магнитна буря, която, освен че ще е много интензивна, ще продължи дълго време. В момента ние се намираме в намаляващия период на 11-годишния цикъл. Той започна през 2019 г. и ще продължи докъм 2030 г., така че вече сме преминали пика на максимума на активните региони и сме в намаляващата фаза.
- Влияят ли наистина магнитни бури на здравето или хората просто си внушават, че се чувстват зле в такъв период?
- Моят опит и хората, с които контактувам, показва, че наистина има такива, които много ги усещат. Магнитните бури са свързани с едни други явления, които малко ги предшестват, има хора, които усещат това. Когато стане изригване на Слънцето, отнема от едно до три денонощия на потока от плазма да достигне до Земята. Обаче, когато се случи изригване, се получава ускоряване на частиците, които се изхвърлят в много големи размери. Например ускорени протони могат да достигнат Земята в рамките на 15-20 минути, при което се получават радиационни бури, които обикновено са по-кратки. Моето впечатление е, че има хора, които ги усещат, защото казват, че не се чувстват добре още преди да е започнала магнитната буря.
- Магнитните бури могат ли да „счупят“ съвременните технологии и кои от тях са най-уязвимите?
- Най-уязвими са сателитите и тези, които са разположени в близка орбита до Земята. Изригването на Слънцето представлява изригване на маса - една „супа“ от протони и електрони се отделя от Слънцето и полита в пространството около него. И в горните слоеве на атмосферата този поток е доста по-плътен и той променя условията, при които функционират спътниците там. Много често се получава уплътняване и ако не се коригират параметрите на спътниците, те могат да пропаднат и да загубят орбитата, в която се очаква да бъдат. Животът на Земята е свързан много със сигналите, които ние получаваме чрез спътниците - и комуникации, и телевизия, и интернет. От тази гледна точка ние сме доста уязвими. През 2022 г. серия от спътници на Илон Мъск не успяха да бъдат изстреляни, заради една магнитна буря, която се оказа, че не е толкова силна, но е създала доста уплътнени региони в атмосферата, което е объркало сметките и изчисленията за изстрелването на тези спътници и те бяха загубени, не можаха да си достигнат орбитата. Освен това по време на магнитна буря се наблюдава и загряване на участъци от горната част на атмосферата, при което пък се нарушава електрониката в спътниците. И има още една доста уязвима технология, това са високоволтовите трансформатори, електропреносните мрежи. При силна магнитна буря е възможно в тях да се индуцира допълнително напрежение, което да доведе или до включване на защитата им и да ги изключи от мрежата, или до тяхната повреда и прекъсване на електрозахранването. Като най-голямата опасност сега се отчита прекъсването на комуникациите, защото животът на хората все повече зависи от интернет, където се пренася всякаква информация, от синхронизиране на часовници със сателити. Разбира се, те могат да прекъснат за определен период от време, но се оказва, че въздействието дори за 12 или 24 часа е голямо.
- Защо в България вече се наблюдава Северно сияние, каквото преди това не е имало и защо е червено?
- Сиянията са красивата част на магнитните бури. На такива географски ширини като България това е много рядко явление. Имало ги е и в миналото, но тогава технологиите за правене на снимки и видеозаписи са били много по-неразвити. Оказва се, че този тип сияния, когато са по-слаби, много по-добре се виждат на запис, отколкото с невъоръжено око. Фотографската апаратура има такива параметри, които могат да останат отворени за по-дълго време и да съберат по-голямо количество светлина, за да бъдат по ясен образът. В България ние наблюдавахме червен цвят на сиянието, защото това е рекомбинацията, която се случва на най-голяма височина в атмосферата. Тези сияния по принцип са характерни за Северния и Южния полюс, откъдето навлизат тези частици от слънчевия вятър. До нас достига само цветът на най-високата реакция, която се получава в атмосферата.
- Полярните сияния влияят ли на здравето на хората?
- На високите географски ширини, там където има полярни сияния, измененията по време на буря са много силни. Ако в България кажем, че имаме изменение от 500 нанотесла по време на буря, то там е в размер на хиляди, просто защото оттам навлиза смущението, така че ефектът от магнитните бури е много голям. Интензитетът е по-силен и продължителността на явлението е по-силна. Така, че е много различно как протича бурята при нас и горе на север. На Екватора пък се формира токов пръстен, който циркулира и силата на този ток е една от мерките за оценка колко е силна и магнитната буря. Така че ние тука на средни географски ширини всъщност сме в най-благоприятната позиция относно магнитните бури, защото ефектът е най-малък.
- Озоновият слой пази ли ни от радиацията на Слънцето и колко е опасно изтъняването му?
- Не мисля, че има връзка. Озоновият слой, който се формира, влияе върху слънчевото греене и върху отразяването на топлината, проникването ù надолу, задържането ù до земната повърхност, но не мисля, че има някакво отношение спрямо слънчевите изригвания и протичането на магнитните бури. Озоновият слой е нещо променливо, не говоря за озоновите дупки - те се разширяват, стесняват, това са естествени процеси, които се случват.
- Производството и замърсяването на въздуха ли водят до появата на озонови дупки?
- Моето мнение е, че винаги ги е имало. Със сигурност човечеството и индустриализацията оказват ефект и върху климата на Земята, и върху параметрите на атмосферата, но моето мнение е, че той е много силно преувеличен. Само при едно мощно изригване на вулкан толкова много вредни газове се изхвърлят в атмосферата, че параметрите им за няколко дни са съпоставими с годишните стойности на цялото човечество. Така че, това нещо е съществувало дълбоко в нашето минало. Ефект от човешката дейност има, особено регионален, но що се отнася до глобалните стойности, то това е естествен процес в развитието на Земята.
- В Панагюрище има геомагнитна обсерватория, с какво се занимава тя?
- Геомагнитната обсерватория в Панагюрище е създадена през 1937 г. и скоро ще стане на 90 г. На Балканския полуостров това е обсерваторията с най-дългия запис на магнитното поле. Там непрекъснато измерваме стойностите му, апаратурата работи в непрекъснат режим и ние изчисляваме всички магнитни елементи и стойностите на смущенията, които се регистрират - така нареченият К-индекс, за да можем да видим на територията на нашата страна какъв е интензитетът им. Много интересни са съоръженията в магнитната обсерватория. Както знаем, върху магнитното поле влияят всички метални изделия, токове, така че сградите, в които е разположена апаратура, са изградени изключително и само от дърво, няма нито един железен пирон. Всички постменти са направени от мрамор, който преди това е изследван за това, какви са му магнитните свойства, за да може да не се смущават чувствителните елементи на апаратурата, с която разполагаме. А тя е доста модерна, наскоро колегите инсталираха нова станция, която прави високоточен секунден запис, за да може да изследваме и бързите промени на магнитното поле. Всичко се записва по най-високите стандарти, предава се в реално време и ние публикуваме данните оттам на сайта на института, те са достъпни за всеки, който има интерес да ги види.
- Това единствата геомагнитна обсерватория у нас ли е?
- Да, обикновено всяка страна има по една обсерватория. Само държавите с по-големи територии и повече средства си позволяват да изградят 2 или 3 съоръжения. Мястото на нашата е избрана с много проучвания и е била доста отдалечена от самия град Панагюрище. В момента обаче, той доста се разраства и трябва да направим нещо, така че сигналите, които записваме, да не бъдат смутени от човешката дейност.
- Ще има ли през тази седмица магнитни бури и ако да какви са очакванията за силата им?
- В момента магнитното поле е спокойно, но трябва да се има предвид, че Земята се намира в обсега на два много нестабилни активни региона на слънчевата корона. Това ще продължи до края на тази седмица, което означава, че вероятността да има изригване и то да бъде силно усетено от нас, е повишена.
Доц. д-р инж. Петя Трифонова е новоизбраният директор на Националния институт по геофизика, геодезия и география към БАН. Тя е утвърден учен с над 20-годишен професионален опит в областта на науките за Земята. Основната є специалност е земен магнитизъм и гравиметрия. Експерт е в обработката на геофизични данни, анализ и интерпретация на гравитационни и геомагнитни аномалии. Автор и съавтор е на десетки научни публикации в престижни международни издания, а резултатите от нейните изследвания намират широк отзвук в световната научна общност.
