Магнітні бурі: чому виникають та як впливають на людей

Наше Сонце – найближча до нас зірка і постійне джерело термоядерного синтезу. Саме тому некоректно казати, що воно «горить»: горіння — це хімічна реакція окиснення, а в надрах Сонця відбувається щось принципово інше. Там, під тиском у 250 мільярдів атмосфер, ядра водню зливаються в ядра гелію, вивільняючи колосальну енергію. Цей процес не потребує кисню і не може бути зупинений відром піску. Але іноді він дає непередбачувані побічні ефекти — і тоді ми називаємо це магнітною або сонячною бурею.

Щоб зрозуміти, звідки береться буря, потрібно одне ключове слово – магнітне поле. Сонце складається з плазми – надгарячого іонізованого газу, який постійно рухається. Оскільки різні частини Сонця обертаються з різною швидкістю (екватор — за 25 діб, полюси — за 35), магнітні силові лінії поступово скручуються, як гумка, яку крутять в одному напрямку занадто довго.

Коли напруга стає критичною, магнітні лінії протилежного напрямку зближуються і розриваються, щоб з’єднатися по-новому. Цей момент називається магнітним перез’єднанням – і саме в ньому вся накопичена енергія вивільняється за лічені хвилини. Те, що відбувається далі, залежить від масштабу події.

Сонячний спалах – це блискавичний удар електромагнітного випромінювання: рентген і ультрафіолет летять до Землі зі швидкістю світла і досягають нас за 8 хвилин. Вони моментально йонізують верхні шари атмосфери — і радіозв’язок на певних частотах просто зникає.

Корональний викид маси – це вже матеріальний удар: хмара намагніченої плазми масою в мільярди тонн летить крізь космос зі швидкістю від 250 до 3000 км/с. До Землі вона добирається від однієї до чотирьох діб. Якщо її магнітне поле спрямоване протилежно до земного — магнітосфера «відкривається» і плазма вривається всередину. Тоді починається те, що ми відчуваємо на Землі.

Геомагнітні бурі вимірюють за шкалою Kp від 0 до 9, а також за американською шкалою NOAA від G1 до G5. Ось що означає кожен рівень на практиці:

Остання буря рівня G5 сталася у травні 2024 року — вперше за 20 років. Тоді полярне сяйво спостерігали навіть у Мексиці та на Близькому Сході, а в Україні його фотографували майже в усіх областях.

Тут починається найцікавіше для широкої аудиторії — і найбільш перебільшувана тема в медіа. Тож розберемо чесно: що доведено, що ймовірно, а що — міф.

Що має наукове підґрунтя: Кілька масштабних досліджень виявили кореляцію між геомагнітними бурями і частотою серцево-судинних подій. Зокрема, дослідження фінських вчених (2008) і ряд російських робіт показали, що під час бур рівня G3 і вище кількість звернень із гіпертонічними кризами та порушеннями серцевого ритму дещо зростає. Механізм — ймовірно, через вплив слабких магнітних полів на циркадні ритми і секрецію мелатоніну. Але «дещо зростає» — це не «масово вмирають»: мова про статистичний ефект у групах ризику, а не про загрозу для здорової людини.

Що скоріш за все правда, але складно виміряти: Частина людей справді відчуває головний біль, порушення сну та тривожність під час активних бур. Це може бути пов’язано з реакцією вестибулярного апарату на зміни геомагнітного поля або зі збоями в роботі «внутрішнього годинника» організму. Чутливі люди — насамперед ті, хто страждає на мігрень, гіпертонію чи вегетосудинну дистонію — можуть відчувати ці зміни сильніше.

Що точно міф: Магнітна буря не «опромінює» вас через вікно квартири. Атмосфера Землі надійно захищає поверхню від заряджених частинок і жорсткого випромінювання. Реальний ризик радіаційного опромінення існує лише для екіпажів літаків на полярних трасах під час екстремальних подій (і авіакомпанії це враховують, змінюючи маршрути) та для астронавтів поза магнітосферою.

Більшості людей — нічого особливого. Але є кілька практичних речей, які варто знати.

Якщо ви відчуваєте погіршення самопочуття, підвищення тиску або порушення сну під час активних геомагнітних подій — це не привід для паніки, але привід зменшити навантаження, більше відпочивати і не ігнорувати плановий прийом ліків, якщо ви їх приймаєте. Людям із серцево-судинними захворюваннями варто бути уважнішими саме в дні бур рівня G3 і вище.

Для техніки: під час екстремальних подій має сенс не залишати критичну електроніку підключеною до мережі без захисту від стрибків напруги. Безперебійники та мережеві фільтри тут не зайві — хоча проти дійсно потужної бурі вони не врятують магістральні трансформатори, вашу домашню техніку в більшості випадків захистять.

Стежити за прогнозами можна через офіційний сайт NOAA Space Weather Prediction Center (spaceweather.gov) або додатки типу SpaceWeatherLive — вони дають попередження за 1–3 доби до приходу CME.

Електромережі. Змінні магнітні поля під час бурі індукують у довгих лінійних провідниках — лініях електропередач, трубопроводах, підземних кабелях – постійні струми. Трансформатори на це не розраховані: вони перегріваються, намагнічуються і можуть назавжди вийти з ладу. Виготовлення великого енергетичного трансформатора займає від 1 до 2 років і коштує мільйони доларів. Саме тому G5-буря – це не просто «моргнуло світло», а потенційна катастрофа для промислової інфраструктури.

GPS і навігація. Збурена іоносфера змінює швидкість проходження сигналів, що призводить до похибок позиціонування. Для звичайного смартфона це кілька зайвих метрів. Для систем точного землеробства, автономних транспортних засобів і авіанавігації — серйозна проблема.

Супутники. Під час бурі верхні шари атмосфери нагріваються і розширюються. Супутники на низьких орбітах (включно зі Starlink) відчувають підвищений опір і можуть втрачати висоту швидше, ніж розраховано. Під час бурі у лютому 2022 року SpaceX втратила 38 нових супутників Starlink, які просто згоріли в атмосфері – вони не встигли набрати розрахункову орбіту до початку бурі.

Радіозв’язок. Короткохвильове радіо на частотах HF може повністю зникнути на сонячному боці планети – через надмірну йонізацію іоносфери. Це критично для авіації над океаном і полярними регіонами, де немає покриття супутникового зв’язку.

Травень 2024 року – буря рівня G5, перша за 20 років. Серія з кількох CME вдарила по Землі протягом 48 годин. Попри те, що значних інфраструктурних збоїв вдалось уникнути завдяки завчасним попередженням, кілька операторів супутників зафіксували відхилення орбіт, а фермери США скаржились на збої в GPS-системах точного землеробства.

Буря Гелловін, жовтень 2003 року – серія потужних спалахів класу X17 та X28 (другий з них перевантажив вимірювальні прилади — реальна потужність лишилась невідомою). Вийшли з ладу два японські супутники, шведська електромережа на кілька годин відключила 50 000 споживачів, астронавти МКС були змушені ховатись у захищеному відсіку.

Подія Керрінгтона, 1859 рік – найпотужніша задокументована буря в історії. Телеграфні апарати по всій Північній Америці та Європі продовжували працювати навіть після відключення від батарей — від струмів, індукованих безпосередньо в дротах. Деякі телеграфісти отримали удари струмом. Полярне сяйво спостерігали на Кубі та в Колумбії. Якби така буря трапилась сьогодні, економічні збитки, за оцінками NASA, склали б від 1 до 2 трильйонів доларів лише в США.

Сонце живе за 11-річним циклом активності. Зараз ми перебуваємо поблизу максимуму 25-го циклу — він очікувався у 2025 році і виявився потужнішим, ніж прогнозували вчені ще кілька років тому. Це означає, що сильні бурі у 2024–2026 роках — не випадковість і не аномалія, а закономірна фаза сонячної активності. Після максимуму почнеться поступовий спад, і до 2030 року Сонце знову заспокоїться. Але поки що — варто тримати програму прогнозів погоди в космосі відкритою поруч із земним прогнозом.