Перед тем, как углубиться к непосредственному описанию данного явления, стоит разобраться в основных терминах, выяснить входящие данные. Итак, все описываемые здесь явления происходят в Солнечной системе. “Виновником” всех геомагнитных процессов на Земле является не только само Солнце, которое выбрасывает огромное количество энергии своими вспышками на поверхности, но и сама наша планета.
Как же так происходит? Дело в том, что Земля — это большой магнит, а у каждого магнита есть свое магнитное поле. Природа возникновения нашей планеты не имеет доказательной базы и находится на теоретической стадии. Много версий и ни одна из них не может дать ответ, как появилась Земля, Солнце и все другие объекты во Вселенной. То же самое и с магнитным полем, которое является процессом “по умолчанию”. Такова природа и с этим просто нужно считаться.
О том, что такое магнитное поле Земли, читайте в отдельной нашей статье, там мы более детально раскрываем эту тему. Здесь же наша задача — рассказать, что такое магнитная буря, ее суть, как она возникает.
Не все планеты в нашей Солнечной системе имеют магнитное поле. Они есть у Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна.
В процессе становления и эволюции нашей планеты с ее магнитным полем происходили многократные изменения, а благодаря движению во внешнем ядре Земли, на глубине порядка 2900 км., магнитные полюса свободно перемещались и могли меняться местами.
Заряженные частицы (протоны и электроны), движущиеся параллельно линии напряженности поля, и образуя тем самым радиационный пояс Земли, подхватываются магнитным полем из космического пространства. Погодным условиям присуще чередование стабильных периодов с периодами внезапной смены обстановки с колоссальными колебаниями радиационного пояса, благодаря которым и возникают магнитные бури. Наша Земля никоим образом не влияет на характеристику, состояние и длительность магнитной бури, все зависит от Солнца.
Как правило, вспышки наблюдаются близко к максимуму 11-летнего цикла солнечной активности. Наиболее мощные по силе вспышки на Солнце были зарегистрированы 16 августа в 1989 г. и 2 апреля в 2001 г. Они достигали рентгеновского бала Х20. Но 4 ноября 2003 г, за всю многолетнюю историю наблюдательной астрономии, была зафиксирована самая мощная в Х28 балла вспышка, по подсчетам ученых ее энергии хватило бы на снабжение электроэнергией такого мегаполиса, например как Москва, более чем на 200 миллионов лет!
В пиковые моменты солнечной активности сам солнечный ветер, привычная скорость которого достигает 200 км/сек, набирает обороты, и его скорость увеличивается до 1000 км/сек, и с такой скоростью он летит к Земле, по истечении нескольких суток он достигает нашей планеты и нарушает стабильное равновесие геомагнитного фона Земли. Что приводит к значительному увеличению величины напряженности магнитного поля, в результате чего и появляется магнитная буря.
При встрече плазмы солнечного ветра на своем пути с магнитосферой земли, в том месте, где произошел контакт, происходят хаотичные и довольно таки серьезные изменения в напряженности магнитного поля Земли, что получило название «возмущенный геомагнитный фон». После выше перечисленного можно сделать вывод, что магнитная буря – это моментальные, хаотичные и сильные изменения магнитного поля земли, которые возникают преимущественно в моменты повышенной солнечной активности.
Природа магнитных бурь разнообразна: одни магнитные бури могут возникнуть совершенно неожиданно и практически повсеместно, а вот другие возникают медленно и постепенно. Так как скорость потревоженного вспышками солнечного ветра, варьируется в пределах начиная с 500 и до 1000 км/с, то появление магнитной бури можно ожидать через пару суток после вспышки на Солнце. Такой временной интервал необходим плазме, чтобы пересечь расстояние от Солнца до земли в 150 млн.км.
Очень ярким, захватывающим и эффектным зрелищем, которое сопровождает магнитную бурю, выступает полярное сияние. Необыкновенных форм и различных окрасок полярные сияния появляются, словно из ниоткуда, на высоте примерно 80-1000 км. Их появлению и образованию способствует то, что в полярных областях частицы, движущиеся параллельно линий индукции магнитного поля, которые практически перпендикулярны поверхности, проникают в нижние слои атмосферы. А цветовая гамма полярного сияния обусловлена отсвечиванием различных газов, которые присутствуют в составе атмосферы.