Ученые обязательно придумают зонтик от магнитных бурь: Академик Лев Зеленый - о космической погоде, ее влиянии на здоровье и ошибках в прогнозах

Академик Зеленый оценил точность прогнозов магнитных бурь и влияние на здоровье

Ярослав КОРОБАТОВ

Действительно ли магнитные бури влияют на здоровье людей или это своего рода самовнушение?

Фото: Светлана МАКОВЕЕВА. Перейти в Фотобанк КП

В последние несколько лет магнитные бури превратились в модную тему. Журналисты это видят по запросам: статьи на эту тему стали набирать рекордные просмотры. Многие люди даже планируют свой график в зависимости от прогнозов магнитных бурь. И ученые до сих пор ломают копья выясняя - действительно ли магнитные бури влияют на здоровье людей или это своего рода самовнушение? В конце прошлого года Россия вывела на орбиту первые два спутника серии «Ионосфера-М», которые как раз занимаются изучением космической погоды. Что нового мы узнаем с помощью этих аппаратов? Почему важны программы по изучению солнечного ветра? Об этом мы поговорили с академиком Львом Зеленым, научным руководителем Института космических исследований.

СОЛНЕЧНЫЕ ВСПЫШКИ И КАТАКЛИЗМЫ НА ЗЕМЛЕ

- Предположение о том, что между Солнцем и Землей существует какая-то связь, которая не исчерпывается потоками тепла и света, впервые высказал великий провидец Александр Леонидович Чижевский, - говорит академик Зеленый. - Он пришел к этой мысли в начале прошлого века, когда ни один спутник в космосе еще не летал, и не было никаких научных данных в пользу существования солнечного ветра. Чижевский предположил, что появление пятен на Солнце должно как-то влиять на Землю. И делал разные статистические анализы: сравнивал уровень немотивированных убийств, изнасилований, возникновение каких-то страшных природных катастроф, нашествие саранчи и так далее. И статистика говорила, что такая связь есть. Многие любят вспоминать слова Марка Твена: «Существует три вида лжи: ложь, наглая ложь и статистика» и не хотят всерьез принимать статистические аргументы. Но тем не менее ясно, что за этими зависимостями должны стоять какие-то реальные процессы. С выводами Чижевского можно было спорить или соглашаться, но фактически он увидел то, чего никто еще не знал. Я в свое время даже написал про него статью под названием «Очевидец незримого».

Иллюстрация предоставлена академиком Львом Зеленым

- А когда появились научные подтверждения?

- В конце 50-х годов, когда космические аппараты вышли за пределы околоземного космического пространства. Первый советский аппарат, который был послан к Луне, из-за ошибки в траекторных расчетах промахнулся и пролетел мимо. Но на нем стояли ловушки, сделанные известным советским ученым Константином Грингаузом, который позже стал работать у нас в ИКИ. И вот эти приборы увидели большой поток вещества – заряженных частиц плазмы между Землей и Солнцем. Его назвали солнечным ветром. Здесь, конечно, надо отдать должное великому американскому теоретику Юджину Паркеру, который предсказал, что Солнечная корона должна расширяться и со сверзвуковой скоростью заполнять все межпланетное пространство. Этот поток позже назвали солнечным ветром - но увидел его первым все же наш соотечественник. То есть между Землей и Солнцем действительно существует такой реальный физический агент, как солнечный ветер и он фактически определяет космическую погоду и, в частности, магнитные бури. Активность солнечного ветра действительно связана с числом солнечных пятен. Чижевский это интуитивно почувствовал еще в 1920-е годы, но настоящий механизм поняли только, когда космические аппараты вышли в дальний космос и начали этот солнечный ветер изучать как говорят латыни “in situ” (на месте).

БЕЗ СМАРТФОНА, КАК БЕЗ РУК

- Как космическая погода влияет на жизнь на Земле?

- В этой цепочке связей между Солнцем и Землей есть нижний этаж, это ионосфера. Солнечное излучение ионизует верхние слои атмосферы, возникает ионизированный проводящий слой вещества, который отражает радиоволны. Собственно, из-за этого возможна глобальная радиосвязь, потому что последовательно отражаемые радиоволны могут доходить и в противоположное полушарие Земли. Причуды космической погоды очень сильно влияют на радиосвязь. С этой особенностью столкнулись в 30-е годы прошлого века, когда начали активно осваивать Арктику (там проявления космической погоды гораздо более резки, чем где-либо на Земле). Тогда не понимали, почему пропадала связь с самолетами, с полярниками? Какое отношение к этому имеют вспышки на Солнце? Сейчас в целом все это мы понимаем гораздо лучше, но дьявол, как говорят, прячется в деталях...

Иллюстрация предоставлена академиком Львом Зеленым

Очень важно увязать все наши знания в единое целое, потому что сегодня мы уже не сможем жить без радиосвязи, без мобильной телефонии, без спутниковой навигации. Тут еще надо сказать, что последние годы пришлись на эпоху максимальной солнечной активности. Даже в Москве стало возможно наблюдать полярные сияния. Заряженные частицы, приходящие от Солнца, попадают в атмосферу, возмущают ее, генерируют магнитные возмущения, радиоволны рассеиваются и нарушают радиосвязь. Понятно, что для военных, и вообще для освоения северных территорий это очень неприятная проблема. Поэтому и решено, (добавлю – наконец, решено! – Л.З.) создать глобальную спутниковую систему для наблюдения за космической погодой. Она создается в интересах Росгидромета, это служба, которая должна давать прогнозы распространения радиоволн, когда и какими передатчиками пользоваться. Два спутника “Ионосфера М” уже работают на орбите, запуск двух оставшихся планируется этим летом. Надеюсь, что в этом году создание этой системы будет завершено.

ВСПЫШКИ НА СОЛНЦЕ ВЛИЯЮТ НА РАБОТУ СКОРОЙ ПОМОЩИ

- Среди людей до сих пор идут жаркие споры: одни утверждают, что магнитные бури сильно влияют на их состояние, другие магнитных бурь в упор не замечают. А что наука по этому поводу говорит?

- Придется вернуться к разговору о статистике. Несколько лет назад у нас защищала докторскую диссертацию одна замечательная талантливая женщина, последовательница Чижевского. И она в духе гелиобиологии рассказывала о влиянии активности Солнца на земные организмы - тут и статистический анализ медицинских показателей и попытки нащупать физические механизмы этих влияний. А я был ведущим этого заседания и почувствовал по настроениям, что в зале много скептиков, не доверяющим статистическим аргументам, которые готовы набросать ей черных шаров. Но когда началось обсуждение, встал незнакомый мужчина, снял пальто, а под ним оказался белый халат. Он говорит: “Здравствуйте, я главный врач Московской скорой помощи. Меня пригласили на защиту, но время поджимает, мне сейчас надо будет уходить. Вы, конечно, можете забаллотировать диссертанта. Но я вам хочу сказать следующее: мы внимательно следим за этими прогнозами, и многолетний опыт, подсказывает, что вспышки на Солнце дают нам ощутимый рост обращений - на 15, 20, а иногда на 25 процентов. И в такие дни мы стараемся не отпускать сотрудников в отгулы и отпуска, потому что служба скорой помощи будет работать с повышенной нагрузкой”. И это правда. Но пока нет точного объяснения, как это происходит.

Иллюстрация предоставлена академиком Львом Зеленым

- Что скептики говорят?

- Они говорят, что на Земле на людей постоянно действует магнитное поле. Например, вы стоите на остановке, а мимо проезжает трамвай, так вот магнитное возмущение, создаваемое электромотором, будет в десятки раз больше, чем от солнечной вспышки. Но при этом люди трамваев не боятся, а солнечных вспышек боятся. Как тут поспоришь? Наверное, тут вступает в дело закон больших чисел. Трамваем на Земле единовременно все-таки пользуются сотни тысяч людей, ну может быть миллионы. А под эти солнечные магнитные воздействия попадает все 7 миллиардов, населяющих планету. Вероятно, среди них найдутся люди, которые это влияние чувствуют сильнее других.

ПОЧЕМУ ИНОГДА ОШИБАЮТСЯ ПРОГНОЗЫ МАГНИТНЫХ БУРЬ

- Сейчас многие СМИ публикуют прогнозы магнитных бурь. Насколько они актуальны? Это вообще научное предсказание?

- Да, конечно. Прогнозы магнитных бурь публикуются на основе наблюдений за Солнцем. В основном это солнечные космические обсерватории, но и наземные наблюдения тоже могут помочь. У нас Кисловодская и Пулковская обсерватория раньше этим занимались. В Крыму есть солнечные телескопы.

Изучая конфигурации магнитных полей на Солнце (проявляются, в частности, на расположении солнечных) пятен, можно увидеть, где готовится выброс солнечного вещества. Не всякие выбросы, которые происходят на Солнце, доходят до Земли. Ведь наша планета крошечная точка в космосе и 99,9% того, что выбрасывает Солнце, к счастью, пролетает мимо Земли и уносится в межпланетное пространство. Но по вспышкам, которые по расчетам окажутся направлены в сторону Земли, можно попытаться сделать прогноз, что через несколько дней на Земле начнется магнитная буря.

- Почему же тогда прогнозы так часто ошибаются?

- Потому что все-таки Солнце далеко от нас и модели распространения солнечных возмущений в межпланетном пространстве имеют (как и все модели) ограниченную точность. Поэтому в итоге получается заблаговременный (что очень хорошо), но не очень надежный прогноз. Поток солнечного вещества может ведь и мимо пролететь. Гораздо более точный (но краткосрочный) прогноз делается по-другому. Смотрите, от Земли до Солнца 150 миллионов километров. Но по этой прямой есть так называемая точка либрации, ее еще называют точкой Лагранжа, она находится на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли. Можно грубо представить себе, что в этой точке силы гравитации Солнца и Земли примерно уравновешиваются. Это очень выгодное место и здесь сейчас работает множество космических аппаратов. Их уже неправильно называть спутниками, поскольку они не летают вокруг Земли, а как бы висят в пространстве вблизи этой точки на некоторых специфических орбитах — это очень удобно. Если в этой точке повесить аппарат, оснащенный магнитометрами и плазменными приборами, то потоки вещества, которые идут от Солнца, он будет регистрировать примерно за 40 минут до того, как они достигнут Земли. И здесь вы уже не ошибетесь, прогноз будет 100-процентный, правда краткосрочный. А прогноз по наблюдениям Солнца дает надежность только в 30 процентов. Зато он дается за несколько дней, потому что выброс вещества преодолевает расстояние от Солнца до Земли приблизительно три дня. Сейчас в точке либрации висят американские и японские спутники. Российских нет. Мы уже много лет боремся за то, чтобы там был монитор солнечного ветра, это довольно простой прибор. А пока ориентируемся на основе зарубежных данных. Там тоже бывают ошибки, но специально эти данные, конечно, никто не подделывает.

ЧТО НАТВОРИТ “СОБЫТИЕ КАРРИНГТОНА” В ЦИФРОВУЮ ЭПОХУ

- Когда на Солнце происходит какая-то мощная вспышка журналисты часто вспоминают “Событие Каррингтона” (солнечная супервспышка 1859 года, вызвавшая крупнейшую за историю наблюдений геомагнитную бурю, она вывела из строя телеграфные сети по всей Европе и Северной Америке - Ред). Стоит ли опасаться повторения события такого масштаба? Чем это может обернуться для цивилизации, которая вступила в цифровую эпоху своего развития?

- Опасность технологических аварий от солнечных вспышек существует, это не выдумка. Когда мы говорили о влиянии магнитных бурь на человека, искать связь сложнее. А вот то, что происходит с техникой, мы уже понимаем очень хорошо и можем надежно измерять. Помимо события Каррингтона была известная история 1989 года, когда из-за аварий на трансформаторах миллионы людей в Канаде остались без электричества. Дело в том, что помимо основного тока в них возбудился дополнительный ток, наведенный резко усилившейся ионосферной токовой системой, поэтому трансформаторы оказались перегружены и вышли из строя. Тут надо учитывать, что эффекты космической погоды в Арктике и Антарктике проявляются намного сильнее, чем на средних и низких широтах. Для нашей страны это особенно важно, поскольку значительная территория России — это как раз высокие северные широты, полярные области. Но защитой энергосистемы страны серьезно занимаются, поэтому такие вещи происходят все реже и реже... Но эти эффекты обязательно надо учитывать при проектировании энергосетей, особенно в Арктике.

Космическая погода – относительно новое понятие. Мы привыкли к атмосферной погоде и надеваем галоши и берем зонтики, когда прогнозируются осадки. Надо осознать и привыкнуть, что мы живем еще и непосредственно в атмосфере Солнца - не самой крупной звезды среднего «бальзаковского» возраста, обладающей своим, кстати, не слишком вредным характером. Не уверен насчет галош, но зонтики, защищающие от неприятных проявлений космической погоды, ученые и инженеры обязательно придумают.

Надо ли бояться гостей из космоса? Ответ знают в единственном в России музее истории мироздания

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

Жизнь в космосе: физик рассказал, как зарождается жизнь во Вселенной, как космические льды можно создать в земных условиях и как звучат кометы (подробнее)