Концепции современного естествознания
к условиям работы в 2000 году, наше светило
вступит в наиболее бурную фазу своей 11-летней циклической .Теперь ученые
смогут безошибочно предсказывать солнечные вспышки, что даст возможность
заблаговременно подготовиться к возможным сбоям в работе радио- и
электросетей. Сейчас большинство солнечных обсерваторий подтвердило
"штормовое предупреждение" на следующий год, т.к. пик солнечной активности
наблюдается каждые 11 лет, а предыдущая буря наблюдалась в 1989 году.
Это может привести к тому, что на Земле выйдут из строя линии
электропередач, изменятся орбиты спутников, которые обеспечивают работу
систем связи, "направляют" самолеты и океанские лайнеры. Солнечное
"буйство" обычно характеризуется мощными вспышками и появлением множества
тех самых пятен.
Александр Чижевский еще в 20-х гг. обнаружил, что солнечная активность
влияет на экстремальные земные события – эпидемии, войны, революции… Земля
не только обращается вокруг Солнца – все живое на нашей планете пульсирует
в ритмах солнцедеятельности, – установил он.
ПРЕДЧУВСТВИЕМ ИСТИНЫ назвал поэзию французский историк и социолог
Ипполит Тард. В 1919 г. Чижевский написал стихотворение, в котором
провидел свою судьбу. Посвящено оно было Галилео Галилею:
И вновь и вновь взошли
на Солнце пятна,
И омрачились трезвые умы,
И пал престол, и были неотвратны
Голодный мор и ужасы чумы
<…>
И жизни лик подернулся гримасой:
Метался компас, буйствовал народ,
А над Землей и над людскою массой
Свершало Солнце свой законный ход.
О ты, узревший солнечные пятна
С великолепной дерзостью своей,
Не ведал ты, как будут мне понятны
И близки твои скорби, Галилей!
В 1915–1916 гг., следя за происходящим на русско-германском фронте,
Александр Чижевский сделал поразившее его современников открытие. Усиление
солнечной активности, фиксируемое в телескоп, совпадало по времени с
активизацией боевых действий. Заинтересовавшись, он провел статистическое
исследование среди родных и знакомых на предмет возможной связи нервно-
психических и физиологических реакций с появлением вспышек и пятен на
Солнце. Математически обработав полученные таблички, он пришел к
потрясающему выводу: Солнце влияет на всю нашу жизнь гораздо тоньше и
глубже, чем это представлялось до этого. В кровавой и мутной замяти конца
века мы видим наглядное подтверждение его идей. А в спецслужбах разных
стран ныне целые отделы занимаются анализом солнечной активности... В
главном, была доказана синхронность максимумов солнечной активности с
периодами возникновения революций и войн, периоды усиленной деятельности
солнечных пятен часто совпадали со всякими общественными смятениями.
Недавно несколько космических спутников зафиксировали выброс солнечных
протуберанцев, характеризующийся необычно высоким уровнем рентгеновского
излучения. Такие явления представляют серьезную угрозу для Земли и ее
жителей. Вспышка такой мощности потенциально способна дестабилизировать
работу энергетических сетей. К счастью, поток энергии не затронул Землю и
никаких ожидаемых неприятностей не случилось. Но само по себе событие
является провозвестником так называемого "солнечного максимума",
сопровождающегося выбросом гораздо большего количества энергии, способного
вывести из строя коммуникации связи и силовые линии, трансформаторы, под
угрозой будут находиться космонавты и космические спутники, находящиеся вне
магнитного поля Земли и не защищенные атмосферой планеты. На сегодняшний
день спутников NASA на орбите больше, чем когда-либо прежде. Существует
угроза и для самолетов, выражающаяся в возможности прекращения радиосвязи,
глушении радиосигналов.
Солнечные максимумы плохо поддаются прогнозированию, известно только,
что они повторяются примерно через каждые 11 лет. Ближайший должен
случиться в середине 2000 года, и его продолжительность будет от года до
двух лет. Так утверждает Дэвид Хатавей, гелиофизик Космического центра
полетов Marshall, NASA.
Протуберанцы в течение солнечного максимума могут возникать ежедневно,
но неизвестно, какой именно силой они будут обладать и затронут ли они нашу
планету. В течение нескольких прошлых месяцев всплески солнечной активности
и вызванные ими направленные на Землю потоки энергии были слишком слабы,
чтобы причинить какой-либо ущерб. Помимо рентгеновского излучения, это
явление несет и другие опасности: Солнце выбрасывает миллиард тонн
ионизированного водорода, волна которого перемещается со скоростью миллион
миль в час и способна достигнуть Земли за несколько дней. Еще большую
проблему представляют собой энергетические волны протонов и альфа-частиц.
Они перемещаются с гораздо большей скоростью и не оставляют времени для
принятия контрмер, в отличие от волн ионизированного водорода, с пути
которых можно успеть убрать спутники и самолеты.
В некоторых, самых экстремальных случаях все три волны могут достигнуть
Земли внезапно и почти одновременно. Защиты нет, ученые пока не в силах
точно предсказать такой выброс и тем более его последствия.
Солнечный цикл
Количество пятен на Солнце не является постоянной величиной. В
дополнению к вполне очевидным вариациям, связанным с вращением Солнца
(пятна появляются в поле зрения и исчезают за краем), в течение времени
новые группы пятен формируются, а старые исчезают. При наблюдении в течении
короткого периода времени (несколько недель или месяцев) эта вариация в
числе пятен выглядит случайной. Однако наблюдения за много лет привели к
открытию значительной особенности Солнца: количество пятен меняется
периодически, что обычно описывается как 11 - летний цикл (в
действительности период меняется и находится ближе к 10.5 годичному циклу в
нашем столетии).
В 1848 году Иоган Рудольф Вольф изобрел методику подсчета солнечных
пятен на диске, получаемое число называют числом Вольфа: W=k(f+10g), где f
- число всех отдельных пятен, в данный момент наблюдаемых на солнечном
диске, а g - число образованных ими групп. Этот индекс очень удачно
отражает вклад в солнечную активность не только от самих пятен, но и от
всей активной области, в основном занятой факелами. Поэтому числа W очень
хорошо согласуются с более современным и точнее определяемым индексом,
обозначаемым F10.7 - величиной потока радиоизлучения от всего Солнца на
волне 10,7 см.
Сегодня числа Вольфа (осредненные по многим наблюдениям) используют для
характеристики солнечной активности.
Во время солнечного цикла пятна мигрируют от полюса к экватору, и
распределение пятен по широте дает так называемую, очень эффектную,
диаграмму бабочки .
В то время как продолжительность цикла была практически одинакова в
этом столетии, в прошлом наблюдались значительные отклонения. Примерно с
1645 по 1715 годы (период, известный как Маундеровский минимум) на Солнце
практически не наблюдались пятна, что имело, по-видимому, влияние на земной
климат (см. дальше).
Особенно длительный период истории солнечной активности скрыт в данных
о распространенности в прошлом углерода-14 (радиоактивного изотопа обычного
углерода-12). Интенсивность образования С-14 в земной атмосфере зависит от
потока частиц высоких энергий, известных как галактические космические
лучи, которые рождаются в высокоэнергичных процессах вне Солнечной системы.
Способность этих космических лучей проникать в Солнечную систему зависит от
величины и геометрии магнитных полей, уносимых от Солнца солнечным ветром в
периоды высокой активности. В процессе фотосинтеза растения поглощают С-14
вместе с другими изотопами углерода и включают его в свою структуру. Уровни
солнечной активности за прошедшие 2000 лет могут быть оценены путем
измерения распространенности С-14 в годовых кольцах старых деревьев.
Возраст таких колец может быть легко найден обратным счетом от внешнего
кольца. Сведения из древних источников о наблюдении солнечных пятен и
полярных сияний, а также данные о распространенности С-14 были обобщены
Эдди в 1976 г. Он установил, что Маундеровский минимум совпадает с очень
резким понижением солнечной активности, о чем свидетельствуют перерыв в
появлении полярных сияний и высокий уровень С-14. Впоследствии Эдди и
другие ученые показали, что такие периоды аномально низкой солнечной
активности продолжаются в течение нескольких десятилетий и типичны для
Солнца. Аналогичный эпизод, Шпуреровский минимум, имел место в период
примерно от 1450 до 1550 гг. Однако протяженный период высокой солнечной
активности приблизительно между 1100 и 1250 гг. совпал с относительно
теплой погодой, которая, по-видимому, сделала возможной миграцию викингов в
Гренландию и Новый Свет. Возможно, что очередное затухание солнечной
активности можно ожидать в следующем веке.Почему существует солнечный цикл?
До конца никто не знает окончательного ответа на этот вопрос. Детальное
объяснение природы солнечного цикла является фундаментальной проблемой
солнечной физики, которую еще предстоит решить.
Солнце – источник энергии
О солнце и его энергии написаны сотни книг. О нём пишут физики и
химики, астрономы и астрофизики, географы и геологи, биологи и инженеры. И
в этом нет ничего удивительного. Ведь солнце является источником жизни для
всего земного. Солнце испаряет воду с океанов, морей, с земной поверхности.
Оно превращает эту влагу в во
| |  скачать работу |
Концепции современного естествознания |
