фото показано с : pulse-uk.org.uk

Как магнитные бури влияют на биосферу Земли

В прошлом выпуске мы рассказали о причинах возникновения магнитных бурь на Земле и сделали краткий исторический экскурс, показав, как пагубно бешеная и непредсказуемая активность Солнца влияет на технологии, созданные людьми, через какие катаклизмы мы уже прошли, а также какие вызовы и угрозы стоят перед нами сегодня. В этом номере мы поговорим о том, какое воздействие магнитные шторма оказывают на атмосферу нашей планеты, ее биосферу, живых существ и на наше с вами здоровье. Как были обнаружены эти влияния и существует ли от них защита?

Солнце - гигантская звезда водородной плазмы, которая состоит из протонов и электронов, в недрах которой происходят термоядерные реакции, а на поверхности танцуют в своих вихрях раскаленные протуберанцы, достигающие порой высоты в 200 Эверестов.

Протоны и нейтроны, находясь в своем беспрерывном движении, создают магнитное поле звезды.

Поскольку плазма чрезвычайно горяча, гравитационные силы Солнца неспособны удержать ее в полном объеме. Часть плазмы вырывается из гравитационного поля, отделяется от солнечной поверхности и вырывается в космос. Этот яростный, высокоэнергетический феномен и называют солнечным ветром.

Огромной опасности вследствие солнечных бурь подвергаются космонавты, особенно находясь вне космического корабля. В августе 1972 г. находящийся на Луне экипаж «Аполлона-16» чудом избежал воздействия мощной солнечной вспышки. По расчетам НАСА, если бы космонавтам повезло чуть меньше, их бы настигла доза радиации в 300 бэр, что наверняка убило бы их в течение нескольких недель.

Обычно солнечный ветер достигает Земли за один-два дня и влияет на магнитное поле земного шара. Поскольку солнечный ветер сам обладает магнитным полем, столкнувшаяся с Землей солнечная плазма усиливает электромагнитные сигналы на поверх-ности нашей планеты.

Когда солнечные ветра наиболее сильны, на Земле случаются магнитные бури, а на полюсах - северные и южные сияния. Их длительность может составлять от нескольких часов до нескольких дней. Если же на Солнце происходит выброс, значительно превышающий средние показатели, эффект наступает значительно раньше, а полярные сияния можно наблюдать по всей планете.

В феврале 2014 г. можно было наблюдать полярное сияние даже в Норфолке (Великобритания), что является для данной широты аномалией.

Раздел научных знаний, который занимается изучением всей совокупности взаимосвязей геофизических и солнечных явлений, называется космическая погода.

Эта междисциплинарная наука лежит на стыке физики Солнца, Солнечной системы и геофизики и занимается исследованием влияния солнечной активности через межпланетную среду на Землю, в частности, на ее магнитосферу, ионосферу и атмосферу.

Как уже было показано, при сильных магнитных возмущениях даже в местах, далеких от полярных широт, может возникать полярное сияние. Наши предки тоже были свидетелями подобных явлений.

В «Тысячелетней летописи необычных явлений природы» описано несколько таких случаев. В 1269 г. «явился свет на небе, от которого было светло по всей стране» (Описание полярного сияния над Польшей.) В 1360 г. было зафиксировано полярное сияние над Москвой и Новгородом - «огненная заря от востока, восходящая через небо к западу».

В периоды мощнейших вспышек на Солнце появлялись пятна таких размеров, что их можно было видеть невооруженным глазом. Например, в русских летописях 1365 и 1371 гг. говорится, что пятна были видны «аки гвозди».

Недавно японские ученые опубликовали несколько работ о «солнечном супершторме» 17-19 сентября 1770 г. Полярные сияния этой бури наблюдались в Японии и Китае, а также в Индонезии экипажем британского исследователя, капитана Джеймса Кука.

Еще раньше полярные сияния вызывали забавный казус в Древнем Риме. Сенека описывал красное полярное сияние на окраине города в 35 г. н.э. Римляне решили, что враги подожгли Остию, «хлебный порт» находящийся рядом с Римом. Взволнованный император Тиберий даже послал на помощь свою армию. И, пожалуй, не зря! Легионеры хоть и не встретили врагов, но стали свидетелями зрелищного и невероятного для этих мест явления.

Все это красочные описания воздействия солнечных возмущений на нашу магнитосферу.

Но как они влияют на живых существ? И влияют ли вообще?

В 1930-х годах в Ницце (Франция) совершенно случайно было замечено, что частота инфарктов и инсультов у пожилых людей резко возрастала именно в те дни, когда в работе местной телефонной станции наблюдались сильные нарушения вплоть до полного отключения связи.

Именно так, случайно, как зачастую и делаются открытия, было установлено, что нарушения телефонной связи происходят во время магнитных бурь. На этом основании и была высказана первая догадка, что инфаркты и инсульты, как и сами срывы телефонной сети, связаны с магнитными бурями.

Сегодня известно, что во время бури под действием плазменных потоков солнечного ветра нагревается атмосфера Земли, и это неизбежно приводит к изменению ее давления. Эти изменения, как считают медики, могут влиять на состояние здоровья людей, у которых ослаблены механизмы адаптации. Статистика показывает, что во время магнитных бурь количество вызовов «скорой помощи» из-за ухудшения самочувствия людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями увеличивается примерно на 20%. Эти взаимосвязи сейчас активно исследуются медиками и биофизиками.

В журнале «Наука и жизнь» были приведены результаты исследований группы московских медиков. Ими было установлено, что не менее 75% всех магнитных бурь сопровождаются ростом числа госпитализированных людей с сердечно-сосудистыми и нервными заболеваниями в среднем в 1,5 раза. Речь идет об инфарктах миокарда, поражениях сосудов головного мозга, покушениях на самоубийство.

Интересными оказались результаты исследования крови пациентов. Ее вязкость во время магнитной бури резко возрастала, в некоторых случаях почти вдвое, эритроциты слипались, а кровоток замедлялся.

Вследствие уменьшения текучести крови в организме происходит кислородное голодание. Кроме того, во время магнитных бурь в крови повышается уровень адреналина, отвечающего за повышение артериального давления и регуляцию тонуса сосудов. Особенно чувствительны люди с заболеваниями сердечно-сосудистой системы (70%), легких, эндокринной системы.

Острее протекают приступы аппендицита. В этот период живущие в легких бактерии начинают усиленно размножаться, что приводит к приступам бронхиальной астмы.

То, что под влияние магнитных бурь попадают исключительно люди с больным сердцем, равно как и то, что наиболее чувствительны люди старшего возраста и имеющие хронические заболевания, - миф. По словам медиков, восприимчивы к бурям все, причем наиболее ярко адаптивные реакции выражены именно у здоровых людей 25-45 лет.

Течение химических реакций в клетках живых организмов, скорость нервных импульсов имеют электромагнитную природу. Поэтому реакция живого организма на внешние изменения магнитного поля неизбежна.

К сожалению, трудно давать какие-то конкретные рекомендации, которые позволили бы минимизировать воздействие мощных магнитных бурь (а опасны именно они) на самочувствие. Здесь все индивидуально, и лучше проконсультироваться с врачом. Главный совет: внимательно относиться к своему здоровью, знать уязвимые места своего организма и быть готовым оказать себе помощь.

Сегодня о грядущих бурях заблаговременно сообщают СМИ, а кто осведомлен - тот вооружен. Но на всякий случай мы даем вам интернет-адреса лабораторий мониторинга солнечной активности, где on-line можно ознакомиться с активностью Солнца, а также узнать прогноз магнитных бурь на ближайшие дни:

www.tesis.lebedev.ru - лаборатория рентгеновской лаборатории  Солнца (РАН) (прогноз бурь),
www.sdo.gsfc.nasa.gov- Solar Dynamics Observatory (NASA) (Солнце в прямом эфире).

Раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца и вызываемых ею в земной магнитосфере возмущений на земные организмы, называется гелиобиологией.

Основоположником гелиобиологии является русский ученый Александр Чижевский (1897-1964). До Чижевского на связь между колебаниями активности Солнца и различными проявлениями жизнедеятельности у обитателей Земли указывали шведский ученый С. Аррениус и другие исследователи. Но именно Чижевским было показано, что изменения солнечной активности влияют на скорость роста годичных древесных колец, урожайность зерновых, размножение и миграцию насекомых, рыб и других животных, возникновение и обострение ряда заболеваний у человека и животных.

Еще в 1918 г. ученый предположил, что один из главных механизмов воздействия Солнца на земные процессы - ионизация воздуха под действием ультрафиолетового и более жестких излучений небесного светила. В 1919 г. Чижевский представил свои исследования, из которых четко следовало, что ионы, постоянно находящиеся в окружающем нас воздухе, влияют на жизненные процессы организма. При этом положительные и отрицательные ионы оказывают различное воздействие. Отталкиваясь от этого принципа, Чижевский изобрел ионизатор воздуха, названный в его честь.

В 1920-е годы Александр Чижевский заложил основы сразу нескольких научных дисциплин - гелиобиологии, аэроионификации и космической погоды, с которой мы начали нашу статью.

«Земное эхо солнечных бурь» - название монографии Чижевского. В своей книге ученый проанализировал большой исторический материал и обнаружил корреляцию максимумов солнечной активности и массовых катаклизмов на Земле. Ученый выдвинул гипотезу, что в период повышенной солнечной активности на Земле происходят войны, революции, стихийные бедствия, катастрофы, эпидемии. Им был открыт эффект увеличения интенсивности роста бактерий («эффект Чижевского - Вельховера»).

Впоследствии гелиобиологами были открыты такие эффекты, как изменения окрашиваемости и болезнетворности некоторых микроорганизмов при солнечных вспышках, периодичность налетов и аномальный рост популяции саранчи с 11-летним солнечным циклом, влияние активности Солнца на состояние коллоидных растворов, и сделано много других открытий. Не прекращаются эти поиски и сегодня.

Недавно, например, начались исследования по изучению влияния солнечных вспышек на стабильность генетического материала человека. Ученые из Университета Пердью, возможно, открыли новый метод для прогнозирования солнечных вспышек более чем за день до их возникновения. Наука, как мы видим, не стоит на месте, что дает нам возможность еще глубже постичь явление магнитных бурь и понять, как с ними сосуществовать.

Александр Чижевский, как и многие выдающиеся деятели российской науки, не избежал советских репрессий. Архивы и библиотека ученого-первопроходца были утеряны. Уже отбывая свой срок в лагерях ГУЛАГа как «враг народа» (по ст. 58.10), он написал в 1943-м году строки, которыми мне бы и хотелось завершить эту статью.

Стихия тьмы

Течет таинственно живущего вода
Из вечной темноты в Земли ночное устье,
Свет - мимолетный миг, а вечность - темнота,
И в этой темноте томящее предчувствье.

Там Солнце черное на черных небесах
Свой испускает свет, невидимый и черный,
И в черной пустоте на черных же лучах
Летит в пространство весть о мощи необорной.

Там реки черные медлительно текут,
Меж черных берегов волнуются и плещут,
И зыби черные по лону вод бегут,
И блики черные в невидимое мещут.

И мы все бродим там - мы те же и не те,
Как бродят призраки, видения, фантомы;
О, двойственная жизнь - очами в светлоте,
А умозрением - во мраке незнакомом.

Тьма, тьма везде! Эреб! Зияющая тьма!
Круженье черных звезд и черных электронов.
В фантасмагории - безумие ума,
Но в том безумии - неистовство законов.

Дмитрий Бурлуцкий

126 +