Молнии несут космическую радиацию прямо на Землю? Насколько опасны магнитные бури в грозу
Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН.
Сейчас же хотелось бы оказаться под летним ливнем! Радиоактивным ливнем? В журнале Nature появилось пугающее исследование. Если гроза совпадает с магнитной бурей, то молнии приносят космическую радиацию прямо на Землю. Магнитных бурь сейчас полно, а летом к ним добавляются и грозы. Уже пора бояться и сооружать импровизированный бункер? Или мы все не так поняли? Разбираемся с экспертами.
НЕТ, ДАТЧИКИ НЕ ВРГУТ
Статью написала знаменитая Лорен Блум, профессор и признанный специалист в космической радиации, и её аспиранты. Они-то и обратили внимание босса на странные данные датчиков. На Земле – в Южной Америке, и в США, около Флориды – вдруг фиксировали мощные вспышки радиации. Как бы из ниоткуда. Радиция (бета-лучи) выглядела как поток электронов, разогнанных почти до скорости света. Вспышки длились до трёх секунд. И на эти секунды ничего не подозревающие люди оказывались как бы в открытом космосе.
Только ли в Южной Америке, только ли во Флориде? Конечно, нет, просто там датчики стоят. Везде есть, и у нас, в России, тоже. Блум принялась искать причину.
Научная интуиция подтолкнула её сопоставить моменты радиационных всплесков с … молниями. Что ж, связь налицо: примерно через секунду после вспышки молнии – с неба обрушиваются электроны. Но требуется еще одно условие. Нужно, чтобы во время грозы бушевала бы ещё и магнитная буря.
Кажется, будто молния пробивает уровни защиты, которые выставила Мать-природа, оберегающая нас, своих детей. Что вообще происходит?
«ЭТО УРОК ДЛЯ МЕНЯ НА ВСЮ ЖИЗНЬ»
Давайте сначала разберёмся, с чем имеем дело.
От Солнца (но не только) к нам несутся потоки заряженных частиц, та самая вредная маякот. Ключевое слово тут «заряженные». Вспомните уроки физики: там говорили, что заряженные частицы движутся, куда хотят, пока не встретят магнитное поле. Встречаются, приклеиваются к нему, и всё, они заперты.
У Земли есть магнитное поле. На дальнем подлете к планете оно захватывает радиацию, и собранные в так называемых поясах Ван Аллена, на высоте в тысячи километров. Наша планета окружена фонящими «бубликами» (форма похожа), а нам не достаётся. Поэтому мы и живы. Спасибо магнитному полю.
Пояса открыли в самом начале космической эры, как нетрудно догадываться, Ван Аллен, на первом американском спутнике. Учёные поставили туда датчики радиации, и он сразу зашкалил. Ждали, конечно, что будет жарко, но не до такой степени.
Со временем появились детали. Внутренний пояс Ван Аллена стабильный и парит на высоте в тысячу километров. Внешний пояс распространяется примерно в 3 тысячах километрах от планеты, и там рубилово: частицы прилетают, крутятся, их бросает от южного магнитного полюса к северному, движ.
И оказалось, всё это от нас так далеко, пусть себе крутятся.
Когда Блум поняла, что непредолимой преграды между страшными поясами и Землёй нет… «Это был урок для меня: быть готовой к неожиданностям, ведь никто даже помыслить не мог, что такое возможно», пишет она, все ещё ошеломлённая тем, что нарыла.
НЕЖНЫЙ ЗВУК ГРОМА
Изначально Блум поручила своему аспиранту Максу Файнланду (его фамилия в списке авторов идёт первой) проверить одну, не слишком надежную, гипотезу.
Радиолюбители время от времени слышат таинственные звуки, которые на их сленге именуются «хоровое пение». Звуки образуются потому, что импульсы молний путешествуют вокруг Земли, огибая её несколько раз, и звучат жутко. Считалось, что такие импульсы могут выбить радиацию из внешнего пояса Ван Аллена и переместить поближе к Земле, но оказалось, что время от времени случаются всплески энергичных электронов другого рода.
Эти электроны пришли явно из внутреннего пояса, и они очень «злые»: таких там быть не должно. А главное – как они к нам пролезли?
И вы уже знаете – с помощью молний.
А ЭТО ОПАСНО?
Механизм экзотический, но в общих чертах понятный, говорит кандидат наук, сотрудник Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Валерий Петров.
Молния – мощный источник радиоволн, объясняет исследователь. В этом можно убедиться, если включить приемник перед грозой (не делайте так во время грозы): услышите треск. Эти волны, говорит Валерий Петров, распространяются до ионосферы (заряженного слоя у нас над головой), а дальше – по плазме. А поскольку плазма, как мы поняли, «приклеена» к магнитному полю, её силовым линиям, их рисунку следует и радиовольно.
Встречая электроны, как она на них действует? Исказяет их путь. В норме электроны носятся от северных магнитных широт к южным, но волна создаёт дополнительное «давление», меняет вектор их движения. Что и может привести к высвобождению электронов, а мы это видим на Земле как всплеск бета-излучения.
— Фактически это рассеянные электроны на волнах, — формулирует Валерий Петров.
Какой-то опасности в таком явлении российский учёный не видит. Электроны и так высыпляются в верхнюю атмосферу, что мы наблюдаем как пылевые сияния. Но то, что молнии как-то провоцируют это, давно известный процесс – конечно, интересно.
Почему такое возможно только во время магнитных бурь? Бури взбалтывают радиационные пояса, сказано в исследовании. В нижнем поясе появляются энергетические электроны, которых там раньше не было. Они-то и делают «погоду». Космическую погоду – которая оказалась связанной с земной.
Фото: Михаил ФРЕОЛОВ.
ТАЙНА Волшебных Зеркал
Явление естественное, а значит, безопасное, согласно физик, профессор Владимир Пояков:
— Миллионы лет с этим живем, претерпелись! Опасная норма электрогнитного излучения, по медицинским нормам – 0,1 ватта на квадратный метр, а мы от Солнца получаем 600 ватт на метр. Выходит, что искусственные волны нам вредят, а естественные, в 6 тысяч раз сильнее – нет!
Не новинка для нас – и радиация из космоса; несмотря на многослойную защиту – на Землю попадает, и из Галактики, и от Солнца. Именно она создаёт так называемый естественный фон, говорит Владимир Пояков:
— Иногда нас пронизуют чрезвычайные галактические частицы, например, протоны, с энергией в гигаэлектронвольты. Чаще частица не в состоянии «пробить» воздух, но образует левенец «обломков». Всё это проходит сквозь нас, и не наносит никакого вреда.
Явление, открытое американцами – не какая-то новающая природная сущность, появившаяся, например, от деструктивной деятельности человека, уверен исследователь. Просто – плохо космос изучен, не замечали ранее. О чем-то так и догадывались, рассказывает профессор Пояков. Так, ученые давно подозревают, что ионосферы могут работать как… лазеры. Точнее, как мазеры – тот же лазер, но не для света, а для микроволн.
— Как работает лазер? Два, направленных друг на друга, зеркала, между ними среда с избытком энергии. Подобные зеркала – удивительная вещь. Так, в мистике считается, что с их помощью увидишь тоннель в бесконечность. Усиление потока фотонов в лазере достигается за счет стоячей волны, в результате получаем свет более мощный, а главное, синхронный, — говорит Владимир Пояков, — Потрясающе, но такое, видно, происходит в природе самой собой. Возьмите силовую линию магнитного поля, которая выходит из полярной зоны, проходит через пояс Ван Аллена, и входит в Землю в южном полушарии. Частица, электрон, «намативалась» на силовую линию, и начинает циркулировать с севера на юг, с юга на север. Вот вам и резонатор!
В таком механизме как раз возможно усиление энергии, и мощное высвобождение электронов, в том числе с образованием полярных сияний. Искали, искали такие навратчики, всё найти не могли. Не исключено, что американцы всё-таки обнаружили, резюмирует профессор Пояков. Вот и разобрались! Явление выглядит на первый взгляд страшно – и недаром в Сети любят теории заговоров уже строчат страшилки – но ничего ужасного на самом деле нет. Предки в палеолите терпели, и нам вряд ли.
Да, будущее лето, когда придут грозы, окажется особым. Высокий уровень солнечной активности, частые магнитные бури – все это прогнозы обещают. И молнии изредка насыпаются нам на головы электронов. Заметим ли мы это? Нет. Конечно, метаочувствительные люди пожалуются на головные боли и недомогания. Но, по статистике, летом медицинский эффект магнитных бурь выражен слабо. Так что – ждем лета, грядок, пляжа, и не боимся ничего.
КСТАТИ
Только теперь мы понимаем, как рисковали космические туристы Илона Маска. В прошлом году миссия Polaris Down взлетела на 1400 км от Земли, как раз во внутренний пояс Ван Аллена. Тогда (всего-то полгода назад) никто понятия не имел, какие суровые электроны там обитают. Вроде все обошлось. Хотя кто знает насчёт долгосрочных последствий для здоровья. Капитан корабля был миллиардер Джаред Айзекман, которого Илон Маск собирался поставить директором НАСА, потому что парень хороший, и по совокупности. Но пока не поставил. А облучение – не больно, получили.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Как самому предсказать магнитную бурю: одно простое правило
Вселенная разумна, а Солнце управляет миром через вспышки? Странная гипотеза ученых, которая многое объясняет
Нас ждут годы магнитных бурь: Ученые дали пугающий прогноз космической погоды
Ядро Земли остановилось, магнитное поле вот-вот исчезнет: планету ждут масштабные перемены
СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ
Русский космос. Когда мы были готовы прилуниться и облететь Марс (подробнее)
