ТӮФОНҲОИ МАГНИТӢ, САБАБ ВА ТАЪСИРИ ОНҲО

Дар чанд моҳи ахир хабарҳои изтиробангези тӯфонҳои магнитӣ ва таъсири онҳо ба саломатии инсон зуд-зуд паҳн гаштанд. Аввал, рӯзҳои 10-11 майи соли 2024 даври ниҳоии 25-уми фаъолияти Офтоб ба тӯфони геомагнитии дараҷаи G5 овард, ки пурзӯртарин тӯфон дар бист соли ахир ба шумор меравад. Мо ҳанӯз зери таъсири ин ҳодиса будем, ки 31-уми майи соли 2025 боз аз як тӯфони нав – ин дафъа G4 – хабар расид. Ахбор аз тамоми гӯшаҳои ҷаҳон паҳн мешуд, ки фаҷрҳои қутбӣ то осмони Италия ва ҳатто, дар Техаси Иёлоти Муттаҳидаи Амрико намудор шуданд, дастгоҳҳои GPS бо мушкил дучор гардиданд, садҳо моҳвораи Starlink маҷбур шуданд, мадорашонро дигар намоянд. Ҳамаи ин воқеаҳо саволҳои табииро ба миён меоранд: Тӯфони магнитӣ чист? Чаро дар рӯйи Офтоб шарораҳо сар мезананд? То куҷо чунин тӯфонҳо барои саломатии инсон хатар доранд? Дар ин мақола мо кӯшиш мекунем, ба ҳамаи ин саволҳо илман ва асоснок посух диҳем.

Тӯфони магнитӣ чист ва сабаби хуруҷи он дар чист?

 Тӯфони магнитӣ як ҳодисаи табиист, ки он дар майдони магнитии Замин ба таври ногаҳонӣ ва хеле зуд тағйир меёбад. Ин тағйирот метавонад, аз чанд соат то як рӯз идома дошта бошад ва дараҷаи он низ фарқ мекунад. Агар бо рақам гӯем, он метавонад аз даҳҳо то садҳо нано-тесла бошад (нано-тесла як воҳиди ченкунии индуксияи майдони магнитист).

 Сабаби асосии пайдоиши чунин тӯфонҳо зарраҳои хурди заряднок (мисли протонҳо ва электронҳо) мебошанд, ки аз тарафи Офтоб ба фазои кайҳонӣ партоб мешаванд. Ин зарраҳо бо суръати баланд ба самти Замин ҳаракат мекунанд ва ҳангоми бархӯрдан ба майдони магнитии Замин онро ба таври ҷиддӣ тағйир медиҳанд.

 Барои чен кардани шиддати тӯфонҳои магнитӣ олимон аз ду намуди нишондиҳанда ё индекс истифода мекунанд, ки онҳоро Kp ва Dst меноманд. Индекси Kp шиддатро аз 0 то 9 дараҷа чен мекунад, ки дар он 0 хеле ором ва 9 пуршиддаттарин ҳисоб мешавад. Маркази миллии таҳқиқоти уқёнусӣ ва атмосфераии ИМА (NOAA) бошад, ин тӯфонҳоро ба панҷ дараҷаи алоҳида тақсим кардааст: аз дараҷаи G1, ки хеле заиф ва қариб бетаъсир аст, то дараҷаи G5, ки тӯфони шадидтарин ва хатарнок ба шумор меравад.

 Ҳангоми рух додани тӯфони заиф (G1-G2), одатан, онро танҳо дастгоҳҳои ҳассос (мисли GPS ё радиосигналҳои дурпарвоз) каме эҳсос мекунанд ва барои аксари одамон нонамоён мемонад. Аммо дар мавриди тӯфонҳои шадидтар (G4–G5) таъсирот метавонанд хеле бештар бошанд. Масалан, метавонанд садҳо моҳвораҳоро аз кор бароранд, таҷҳизоти барқиро халалдор кунад ва ҳатто, ба саломатии баъзе одамон таъсир расонанд. Дар маҷмуъ, тӯфони магнитӣ як ҳодисаи муҳиммест, ки олимон доимо онро таҳқиқ ва назорат мекунанд, то ки зарари эҳтимолии онро пешгирӣ намоянд.

 Сипари магнитии Замин як қабати муҳофизатиест, ки сайёраи моро аз таъсири               пайвастаи зарраҳои хатарноки офтобӣ муҳофизат мекунад ва онро майдони магнитии Замин меноманд. Ҳар лаҳза аз тарафи Офтоб ба сӯи фазои кайҳонӣ ҷараёни доимии зарраҳои хурд – протонҳо ва электронҳо – ҷорӣ мешавад, ки онро олимон «шамоли офтобӣ» меноманд.

Ин шамол ҳамеша бо суръати баланд ба самти Замин ҳаракат мекунад, аммо аксари ин зарраҳои заряднок ба сипари магнитии Замин бармехӯранд ва аз мо дур мешаванд, ки ин моро аз таъсири зараровари онҳо нигоҳ медорад. Аммо ҳолатҳое ҳастанд, ки Офтоб хеле фаъол мешавад, махсусан, дар замони хурӯҷи баланд, ки онро олимон давраи фаъолияти офтобӣ меноманд. Дар чунин давраҳо, ки тақрибан ҳар 11 сол ба амал меоянд, дар сатҳи Офтоб ҳодисаҳои шадид рух медиҳанд, ки онҳоро олимон хурӯҷи массаи тоҷ (CME) мегӯянд. Дар чунин ҳолатҳо, дар қисми болоии Офтоб (тоҷи офтобӣ) абрҳои азими плазма пайдо мешаванд, ки вазнашон метавонад то 10¹³ кг (яъне, миллиардҳо тонна) бошад. Ҳар яке аз ин абрҳои азим метавонад, ҳаҷме дошта бошад, ки бо худи ҳаҷми Офтоб баробар аст.

 Ин абрҳо баъзан бо суръати ниҳоят баланд аз 300 то 3000 км/с ба фазо партофта мешаванд ва бо худ майдони пурзӯри магнитиро низ мебаранд. Вақте чунин абри азими магнитӣ ба наздикии Замин мерасад, аввал бо сипари магнитии Замин рӯ ба рӯ мешавад. Дар ин лаҳза муҳим аст, донем, ки абри азими магнитӣ ба самти шимол ё ҷануб равона мешавад. Агар ин ба самти ҷануби майдони магнитии Замин равона бошад (олимон онро ҳамчун «ҷузъи ҷанубии майдони Bz<0» меноманд), пас мубодилаи хатҳои майдонҳои магнитии Замин ва тоҷи офтобӣ сар мешаваду сипари муҳофизатии сайёра «кушода» мегардад. Ҳамин вақт зарраҳои хатарнок аз тоҷи офтобӣ ба атмосфера ва магнитосфераи Замин дохил шуда, боиси пайдо шудани тӯфони магнитӣ мегарданд.

 Дар натиҷаи ин раванд, на танҳо зарраҳои зиёд ба атмосфера ворид мешаванд, балки метавонанд, таъсири ҷиддӣ ҳам ба технология ва ҳам ба саломатии инсон гузоранд. Ин раванд метавонад, ба халалдор намудани мавҷи радио, мушкилиҳои навигатсия ва ҳатто, хатар барои кори дастгоҳҳои электронии ҳассос сабаб шавад.

 Ғайр аз тоҷи офтобии азим, боз омилҳои дигаре ҳам ҳастанд, ки метавонанд таъсири тӯфонҳоро зиёд кунанд. Яке аз чунин омилҳо “селҳои баландсуръати шамоли офтобӣ” (High-Speed Streams ё HSS) ном дорад. Инҳо селҳои баландсуръати зарраҳои зарядноке ҳастанд, ки аз минтақаҳои махсуси сатҳи Офтоб – доғҳо ба фазо берун меоянд. Чунин доғҳо одатан минтақаҳое дар сатҳи Офтоб ҳастанд, ки майдони магнитии заифтар дошта, ба шамоли офтобӣ имкон медиҳанд, ки бо суръати хеле баландтар (то 800 км/с) ба фазо ҳаракат кунад. Вақте ки ин селҳои суръатбаланд ба Замин мерасанд, онҳо метавонанд як навъ «сӯзишворӣ» барои пурзӯртар кардани тӯфонҳои магнитӣ гарданд.

 Боз як омили дигаре, ки метавонад ба шиддат гирифтани тӯфони магнитӣ сабаб шавад, якҷояшавии тоҷи офтобӣ ва HSS мебошад.

Дар баъзе ҳолатҳо, якчанд тоҷи офтобӣ  метавонанд, дар фазо якҷо шаванд ва ба як тӯфон, вале хеле шадид табдил ёбанд. Ҳамин тавр, вақте ки якчанд тоҷи офтобӣ дар роҳ ба сӯйи Замин бо ҳам муттаҳид мешаванд ё тоҷи офтобӣ бо сели суръатбаланди HSS якҷоя мешавад, онҳо як зарбаи хеле пурзӯр ба сипари магнитии Замин мезананд. Чунин ҳолат, моҳи майи соли 2024 рух дода буд, ки дар натиҷаи баҳамоии якчанд тоҷи офтобӣ як тӯфони бесобиқаи магнитӣ ба вуҷуд омад.

 Дар маҷмуъ, сипари магнитии Замин моро аз хатари доимии зарраҳои зараровари офтобӣ муҳофизат мекунад. Вале дар давраҳои фаъол будани Офтоб, ки ҳар 11 сол такрор мешаванд, қудрати ин муҳофизат метавонад, муваққатан сусттар шавад.

Хурӯҷҳои офтобӣ чистанд ва чӣ гуна пайдо мешаванд?

Хурӯҷҳои офтобӣ аз пуршиддаттарин падидаҳои сатҳи Офтоб ба шумор рафта, дар натиҷаи озодшавии фаврии энергияи магнитӣ дар минтақаҳои доғҳои офтобӣ ба вуҷуд меоянд. Вақте ки хатҳои майдони магнитӣ дар сатҳи Офтоб ба ҳам печида мешаванд ва ё ба ҳам бархӯрд мекунанд, ногаҳон миқдори азими энергия озод мешавад. Ин озодшавии энергия ба таркиши бузурге монанд аст, ки онро мо ҳамчун хурӯҷ мушоҳида мекунем.

Ҳангоми чунин таркишҳо дар як муддати кӯтоҳ (аз чанд сония то якчанд дақиқа) миқдори бузурги нурҳои электромагнитӣ, аз ҷумла, нурҳои рентгенӣ, ултрабунафш, радиогӣ ва гамманурҳо ба фазо паҳн мешаванд. Дар чунин вақтҳо миқдори зиёди зарраҳои зарядноки пурқувват (протонҳо ва электронҳо) низ ба фазо паҳн мешаванд.

 Дар натиҷаи чунин ҳодисаҳо миқдори калони энергия хориҷ мешавад, ки он ба 1028 — 1032 эрг ё 1021 — 1025 Ҷ баробар аст. Бо сабаби таъсири байниҳамдигарии майдони магнитӣ ва плазма қисми зиёди энергияи майдони магнитӣ ба гармӣ табдил меёбад. Он ҳарорати газро то даҳҳо миллион дараҷа расонида, абрҳои алоҳидаи плазмавиро пуршитоб мегардонад. Ҳамзамон, метавонад ба зарраҳои алоҳида таъсир намуда, онҳоро пуршитобу дорои энергияи баланд гардонад. Электронҳо дорои даҳҳо килоэлектронволт ва протонҳо соҳиби даҳҳо мегаэлектронволт мегарданд. Ҳарчанд энергияи онҳо нисбат ба энергияи нурҳои кайҳонии галактикӣ кам аст, аммо сели чунин нурҳои кайҳонии офтобӣ зиёд шуда, ба қабатҳои болоии атмосфераи Замин ва майдони магнитии он таъсири воқеӣ мерасонанд.

Таъсири тӯфонҳои магнитӣ ба саломатии инсон

 Аксари одамон таъсири тӯфонҳои магнитиро эҳсос намекунанд ё таъсири он хеле ночиз аст, вале гурӯҳҳои муайяни одамон, аз ҷумла, шахсони дорои бемориҳои дилу рагҳо ва фишорбаландӣ, метавонанд тағйиротеро дар вазъи саломатии худ эҳсос кунанд. Тибқи тадқиқоти охирин, дар рӯзҳои фаъолшавии шадиди магнитии Замин (бо индекси Kp ≥ 6), хатари сактаи дил ва дигар мушкилоти дилӣ метавонад ба андозаи 20–50% афзоиш ёбад. Ин таъсир, асосан, ба шахсони дорои бемориҳои дилу рагҳо ва фишори баланди хун дахл дошта, боиси болоравии муваққатии фишори хун ва тағйироти ночиз дар кори дил мегардад.

Ҳамзамон, баъзе тадқиқоти хурд нишон медиҳанд, ки рӯзҳои тӯфонҳои магнитӣ метавонанд боиси эҳсоси асабонияти зиёд, хастагӣ ва бехобӣ гарданд, аммо ин таъсирот нисбатан кам омӯхта шуда, далелҳои устувор надоранд. Дар робита ба тағйирёбии хотира ё пастшавии диққат низ маълумоти илман исботшуда маҳдуд ҳастанд.

 Натиҷаҳои илмӣ оид ба тағйирёбии ҳормонҳо низ хеле маҳдуд ва зиддиятноканд.  Тағйироти ночиз дар сатҳи мелатонин ва кортизол дар шароити лабораторӣ мушоҳида шудаанд, вале таъсири муайян ба инсон ҳанӯз пурра тасдиқ нагардидааст.

 Идея дар бораи он ки тағйироти майдони магнитии Замин ба майдони биологии инсон таъсир мерасонад, то имрӯз, асосан, назариявист ва далелҳои мустақими таҷрибавӣ надорад. Аз нуқтаи назари биофизика, тағйироти майдони магнитӣ хеле хурд буда, барои таъсири мустақим ба узвҳои инсон, аз ҷумла, дилу рагҳо нокифоя аст.

 Дар робита ба таъсири фаъолияти офтобӣ ба обу ҳаво, тадқиқоти муосир нишон медиҳанд, ки ин таъсир, асосан, дар сатҳҳои баланди атмосфера (стратосфера ва мезосфера) ва дар давраҳои дарозмуддат (солона ва чандсола) мушоҳида мешавад. Алоқамандии бевоситаи фаъолиятҳои кӯтоҳмуддати офтобӣ бо тағйироти рӯзонаи обу ҳаво (ба монанди раъду барқ, шамолҳои сахт ё бориши зиёд) собит нашудааст.

Таъсири тӯфонҳои магнитӣ ба таҷҳизоти техникӣ ва асбобҳои барқӣ

Таъсири тӯфонҳои магнитӣ ба технологияи замонавӣ хеле назаррас ва ҷиддӣ аст. Дар ҳолати тӯфонҳои магнитии шадид таъсироти зерин эҳтимол пайдо мешаванд:

— моҳвораҳо ба зарраҳои баландсуръати кайҳонӣ хеле осебпазиранд. Ҳангоми тӯфонҳои магнитӣ атмосфераи болоии Замин зичтар мешавад ва моҳвораҳо метавонанд дар натиҷаи афзоиши муқовимати атмосфера аз мадорашон пасттар шаванд. Дар ҳолатҳои вазнин моҳвораҳо метавонанд, комилан аз кор бароянд, ки ин сабаби қатъ шудани алоқа ва навигатсия мешавад. Дар солҳои охир чунин ҳолат бо моҳвораҳои Starlink рух додааст;

— тӯфонҳои магнитӣ метавонанд, ба қабатҳои ионосфера (яке аз қабатҳои атмосфераи Замин, ки сигналҳои радиоиро бозтоб медиҳад) таъсир гузоранд ва сабаби халалдор шудани кори сигналҳои GPS ва алоқаи радиоӣ шаванд. Дар ин ҳолатҳо алоқаи ҳавоӣ ва баҳрӣ муваққатан қатъ ё хатоҳои зиёд дар кори системаҳои навигатсионӣ пайдо гардад;

— дар хатҳои барқии дароз селҳои электрикии ғайричашмдошт пайдо мешаванд, ки онҳоро селҳои геомагнитӣ-индуксионӣ (GIC) меноманд. Ин селҳо метавонанд, сабаби гармоиши зиёди трансформаторҳо ва таҷҳизоти дигари энергетикӣ шаванд ва онҳоро аз кор бароранд. Соли 1989 дар Канада чунин ҳолат боиси қатъи барқ дар вилояти Квебек ва минтақаҳои ҳамҷавор шуда буд;

— зарраҳои кайҳонии бо суръати баланд ба Замин расида метавонанд, ба микросхемаҳои компютерҳо ва таҷҳизоти дигари электронии ҳассос таъсири ҷиддӣ расонанд ва боиси пайдо шудани хатоҳо ва аз кор мондани онҳо гарданд. Дар чунин ҳолат системаи бонкӣ, системаҳои идоракунии роҳҳо ва дигар инфрасохтори муҳимми ҷамъиятӣ метавонанд, зери хатар қарор гиранд.

Ҳоло Офтоб дар кадом ҳолат қарор дорад?

 Ҳоло Офтоб дар даври 25-уми фаъолияташ қарор дорад. Даври 25-уми офтобӣ тақрибан дар моҳи декабри соли 2019 оғоз ва тибқи пешгӯии олимон, даври ниҳоии он дар солҳои 2024–2025 мебошад. Дар ҳамин давраҳо мо мушоҳида мекунем, ки шумораи доғҳо, шарораҳо ва тӯфонҳои магнитӣ хеле афзоиш ёфтааст. Солҳои 2024 ва 2025 ҳамчун солҳои хурӯҷи баланди офтобӣ эътироф шуда, дар ин муддат, чандин шарораҳои пурқувват ва тӯфонҳои шадид рух доданд. Тибқи маълумоти олимон, ин фаъолнокӣ то миёнаҳои соли 2026 метавонад, идома карда, тадриҷан ба марҳилаи оромӣ ворид гардад. Аз ин рӯ, муҳандисон пайваста вазъро назорат мекунанд, то ки таъсири эҳтимолии шарораҳо ва тӯфонҳои магнитиро ба ҷомеа камтар кунанд.

Ҳамин тавр, тӯфонҳои магнитӣ ҳамчун як падидаи табиии таъсирбахш, дар натиҷаи фаъолияти пуршиддати Офтоб ба вуҷуд омада, дар давраҳои фаъолнокии Офтоб, ки ҳар 11 сол такрор мешаванд, шарораҳои пурқувват ва партоби массаи тоҷ (CME) зарраҳои зарядноки зиёдеро ба самти Замин равон мекунанд. Вақте ки ин зарраҳо бо майдони магнитии Замин бархӯрд мекунанд, онҳо тӯфонҳои геомагнитиро ба вуҷуд меоранд, ки метавонанд, ба саломатӣ ва таҷҳизоти техникӣ таъсири ҷиддӣ дошта бошанд. Барои одамони гирифтори бемориҳои дил, асаб ва фишори хун, чунин тӯфонҳо метавонанд, вазъи саломатиашонро бадтар кунанд. Дар баробари ин, техникаҳои муҳим, монанди моҳвораҳо, шабакаҳои барқӣ ва системаҳои иртиботиву навигатсиониро низ метавонанд, аз кор бароранд. Он воқеаҳое, ки дар Замин рӯх медиҳанд, аксаран ба кори Офтоб алоқамандии зич дорад.

Аз ин рӯ, омӯзиши васеъ ва пайгирии пайвастаи ин падидаҳо барои кам кардани таъсири зараровари онҳо зарур буда, метавонад, зиндагии бехатарро барои мо-инсонҳои рӯйи Замин таъмин намояд.