Крайон. Откровения: что мы знаем о Вселенной
Шрифт:
Солнечная активность переменна и описывается приблизительно одиннадцатилетним циклом, на протяжении которого она вначале повышается, а потом снова снижается. Новый цикл регистрируется с появлением пятен обратной магнитной полярности.
За все время наблюдений пик солнечной активности пришелся на 23–й цикл, а конкретно на 20002001 годы. Это был максимум максиморум!
Формальное начало 23–го цикла солнечной активности приходится на май 1996 года. Солнце отреагировало на поступление в Солнечную систему новой энергии тем, что с начала 23–го солнечного цикла стало вести себя совершенно непредсказуемо, преподнося все больше неожиданностей.
Так, в конце 1997 года, когда на видимом диске Солнца появились первые группы пятен, произошли мощные протонные выбросы, характерные тем, что обычно солнечный ветер достигает
В 1998 году был запущен специальный спутник с далекой орбитой, который по траектории полета изучал энергетическую и количественную характеристики межпланетного пространства Солнечной системы. Оказалось, что между Солнцем и Землей имеет место значительное сгущение вещества. Это сгущение и есть прямая связь, которая обеспечивает быстродействие между Солнцем и Землей, причем быстродействие энергоемкое и вещественно насыщенное. Подобные процессы до начала 23–го солнечного цикла не регистрировались.
Да много чего раньше не регистрировалось. Так, в мае 1998 года при измерении магнитного возмущения ученым просто не хватило регистрационной шкалы приборов. Пришлось срочно создавать дополнительные устройства, чтобы измерить величину геомагнитных возмущений в заполярных регионах. И очень вовремя, ибо уже в августе 1998 года была зафиксирована рекордная по длительности и очень сильная гелиомагнитная буря.
А 11–12 мая 1999 года Солнце вдруг прекратило корпускулярный поток со своей поверхности, и солнечный ветер уменьшился на 98 %. Это вызвало ряд новых состояний магнитосферы Земли: исчез радиационный слой, поскольку граница магнитосферы «отскочила» от Земли на 380 тысяч км (вместо 5060 тысяч км). Электронный поток со стороны Солнца вызвал в Северном полушарии не только огромное полярное сияние, но и мощное рентгеновское излучение5. 2 апреля 2001 года были отмечены мощные солнечные вспышки в 20 баллов, а 4 ноября 2003 года – вспышка в 28 баллов. По расчетам, ее энергии могло бы хватить для энергоснабжения Москвы в течение 200 млн лет20.
Солнечные вспышки провоцируют сейсмическую и вулканическую активность на Земле.
Вице – президент Международной академии наук, директор Научно – исследовательского института по прогнозированию и изучению землетрясений, доктор геолого – минералогических наук Э. Халилов (Азербайджан) говорит: «В 2001 году наблюдался предыдущий цикл солнечной активности. В этот период было очень много зафиксировано землетрясений, извержений вулканов. В Турции были катастрофические землетрясения, там 25 тысяч человек погибло. Было землетрясение в Иране – 45 тысяч человек погибло, в Латинской Америке, в Индии, где погибло 45 тысяч человек».
А затем наступил спад солнечной активности, заставив астрофизиков гадать, когда начнется следующий цикл. Он не заставил себя долго ждать.
«4 января 2008 года было зафиксировано появление солнечного пятна обратной полярности, и это сигнализировало о начале 24–го солнечного цикла», – говорит Дэвид Хазевей из Центра космических полетов им. Маршалла.
Американские исследователи создали компьютерную модель подготовки солнечной активности и, использовав все предыдущие циклы, просчитали 23–й солнечный цикл с точностью на 97 %. Затем они смоделировали 24–й цикл и пришли к выводу, что он будет примерно на 30–50 % по амплитуде выше, чем предыдущий! «Это будет один из самых высоких циклов за всю историю наблюдения за солнечной активностью. Нас ждет нелегкий период с точки зрения сейсмической и вулканической активности и в целом геодинамики», – заявил Д. Хазевей21.
Период интенсивной солнечной активности не наступает внезапно. Обычно проходит несколько лет, прежде чем минимум солнечной активности перейдет в максимум, который, по прогнозам американских ученых, ожидается не ранее чем в 2011 или 2012 годах.
Именно на 2011–2015 годы ученые прогнозируют самый высокий цикл вулканической и сейсмической активности за всю историю наблюдений.
На научной конференции, проходившей в Алматы 14–15 апреля 2008 года, академик Э. Халилов заявил: «Мы пришли к выводу, что глобальное изменение климата не столько связано с влиянием человеческой цивилизации, сколько обязано внутренней геодинамике нашей планеты, потому что парниковые газы являются продуктом извержения вулканов. Одно крупное извержение вулкана, такого как Везувий, выделяет газов на 20–25 % от всех техногенных выбросов человечества. Теперь представьте, что не один вулкан извергается, а 10–15 вулканов начинают в течение года извергаться по нескольку раз. Если будут происходить такие процессы, то следствием этих процессов будет значительное усугубление теплового эффекта и глобальных климатических изменений».
С солнечной активностью связаны и геомагнитные возмущения, происходящие на Земле.
Проблему возникновения магнитного поля Земли изучает специальный раздел геофизики – геомагнетизм. Но раздел науки есть, а точного ответа нет. Существует ряд гипотез, объясняющих возникновение магнитного поля планеты, которые довольно противоречивы и экспериментально не подтверждены.
В настоящее время наиболее популярна теория, связывающая возникновение магнитного поля с протеканием токов в жидком металлическом ядре. Согласно этой теории Земля, Солнце да и другие планеты представляют собой своеобразную динамо – машину.
Ядро Земли составляют железо и никель в жидком состоянии. При температуре в несколько тысяч градусов по Цельсию их проводимость якобы настолько высока, что связанные с вращением Земли конвективные движения даже в слабо намагниченной среде возбуждают электрические токи, способные создавать новые магнитные поля. Словом, по этой теории механизм появления магнитного поля Земли подобен генерации электрического тока и магнитного поля в динамо – машине с самовозбуждением.
Однако в этой теории есть одно «но». Если связывать возникновение магнитного поля планеты с токовыми слоями в жидком ядре, то напрашивается вывод, что планеты Солнечной системы, имеющие одинаковое направление вращения, должны иметь одинаковое направление магнитных полей. А Юпитер, например, вращающийся вокруг своей оси в ту же сторону, что и Земля, имеет магнитное поле, направленное противоположно земному. Кроме того, в теории динамо, рассматривающей Землю как электромагнит, весьма неубедительно объясняется, как в Земле постоянно сохраняется электродвижущая сила, поддерживающая электрические токи и неизменное геомагнитное поле в течение геологически длительного времени.
Магнитное поле Земли, которое в соответствии с изложенной гипотезой формируется ядром, является экраном, защищающим нашу планету от жесткого космического излучения. Если бы не было магнитного поля, не было бы биологической жизни на Земле.
В результате взаимодействия солнечного ветра с плазмой верхних слоев атмосферы и магнитным полем Земли образуется магнитосфера – область околоземного космического пространства, которая контролируется магнитным полем Земли.
Шестидесятые годы прошлого столетия ознаменовались целым рядом открытий, касающихся магнитного поля нашей планеты. Каждый новый космический аппарат, оснащенный соответствующей аппаратурой, передавал важные сведения о магнитосфере Земли, т. е. о ее самой внешней «сфере».
Оказалось, что магнитосфера нашей планеты похожа на бутылку или колбу, обращенную дном к Солнцу. Внутри этой «магнитной бутылки» на расстоянии 10–12 земных радиусов находится Земля. За ней – на ночной стороне – на многие миллионы километров простирается длинное и узкое горлышко, или, как его часто называют, хвост магнитосферы. Такой вид магнитосферы обусловлен обдуванием ее солнечным ветром.
Когда солнечный ветер мчится к Земле, на его пути встает наш спаситель – магнитосфера. Усилился солнечный ветер – магнитосфера Земли сжимается; ослаб – магнитные силы выталкивают частицы подальше от Земли. Идет постоянная борьба: кто кого? Если солнечный ветер берет верх, то сил магнитного поля хватает лишь на то, чтобы отклонить частицы к полюсам. Здесь они проникают внутрь магнитосферы, сталкиваются с молекулами воздуха, которые под их ударами начинают светиться. Возникает северное сияние, которое, кстати, можно было неоднократно наблюдать в Москве. Иногда оно может быть очень ярким. Известны случаи, когда на улицах автоматические регуляторы гасили свет. Например, в Торонто 11 февраля 1958 года. То есть заряженные частицы все – таки проникают в магнитосферу Земли.