Что происходит с нашим светилом? Какие процессы там сейчас наблюдаются, чего ожидать нам в будущем? На эти и другие вопросы корреспонденту газеты "Московский Комсомолец" Владимиру Попову ответил директор Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН (ИЗМИРАН) доктор физико-математических наук Владимир Кузнецов (г. Троицк Московской обл.).

Наше Солнце, пояснил ученый, - обыкновенная желтая звезда главной последовательности (согласно международной классификации). Его возраст - примерно 4,6 млрд. лет, диаметр по экватору - 1 392 000 км, температура ядра - 15 млн, поверхности - 5 500 °С. Самое мощное из всех проявлений активности светила - смертельная вспышка*. Ее энергия приблизительно в сто раз превышает тепловую, которую можно было бы получить при одновременном сжигании всех разведанных запасов нефти и угля на Земле. Во время этого проявления поток жесткого электромагнитного излучения Солнца возрастает во много раз. Оно достигает орбиты Земли через 8 мин, а это около 15 млн. км.

* См.: Моделирование солнечных вспышек. - Наука в России, 2003, N 6 (прим. ред.).

Так выглядит солнечная вспышка (компьютерное моделирование).

За столь короткое время приходят потоки заряженных частиц, ускоренных до мощнейших энергий, еще через двое-трое суток появляются огромные облака солнечной плазмы. К счастью, озоновый слой Земли защищает нас от опасного излучения, а геомагнитное поле - от частиц. Тем не менее очень важно уметь заблаговременно прогнозировать возникновение и развитие этих процессов на огненном космическом шаре.

Как известно, вспышки на Солнце оборачиваются для нас магнитными бурями*. При этом ионосфера Земли как бы разбухает. И тогда спутники, летящие по более высокой орбите, чем планета, образно говоря, врезаются в ее плотные слои. Если объяснять упрощенно, событие похоже на то, как автомобиль после дождя на приличной скорости влетает колесами в лужу. Что происходит вокруг, понятно...

Так вот, попадая в плотные слои ионосферы, спутники резко теряют скорость, а значит, могут выйти из строя. Поэтому важным становится значение точного и своевременного прогноза предстоящих магнитных возмущений, благодаря чему когда-то мы спасли отечественный спутник "Океан" - специалисты лишь развернули панели его солнечных батарей вдоль "купола" разбухшей ионосферы. Кстати, тогда же японский космический аппарат испытал резкое столкновение с "лужей", сломался и упал.

Укажем и другие "приключения". В марте 1989 г. после мощной солнечной вспышки поток заряженных частиц достиг поверхности Земли, вызвав невиданную магнитную бурю. Во многих регионах мира была прервана радиосвязь, но больше всех пострадала канадская провинция Квебек. Там произошла самая настоящая техногенная катастрофа - вышли из строя генераторы электричества, 6 млн. человек почти на сутки остались без тепла и света. Пауза между началом неполадок и полным коллапсом системы составила около 90 сек. Радиосвязь на высоких частотах была практически прервана, в то время как ультравысокочастотные передачи распространились на необычно длинные расстояния и создали помехи. Ряд районов США также остались без электроснабжения.

В октябре 2003 г. в результате сильнейшей солнечной вспышки перестал функционировать американский спутник связи, была нарушена работа исследовательского аппарата "Марс-Одиссей".

Из-за мощных магнитных бурь, продолжил Владимир Кузнецов, часто страдают глобальные навигационные системы. И хотя в них задействованы очень высокие частоты, тем не менее влияние солнечной активности ощущается в полной мере. Это сказывается, в частности, и при посадке в тумане самолетов

* См.: Б. Кужевский. Объект исследований - Солнце. - Наука в России, 2002, N 4 (прим. ред.).

Изображение Солнца, полученное рентгеновским телескопом спутника "Коронас-Ф".

на палубу авианосца. Ведь тогда речь идет о точности, при которой расхождение допустимо не более 1 м. А во время магнитной бури подобный "люфтик" моментально вырастает до 100 м.

Далее директор ИЗМИРАНа рассказал, насколько точно геофизики института могут предсказывать возникновения магнитных бурь, подчеркнув, что по большому счету именно они заложили основы современной солнечной науки. Не случайно практически уже на первых советских искусственных спутниках Земли стояли приборы для наблюдений за дневным светилом. Устанавливали аналогичную спецтехнику и на наших первых орбитальных станциях начиная с "Салюта". Так что в изучении ионосферы, прогнозировании солнечной активности мы, по сути, были на шаг впереди других стран мира. Уже тогда у нас появились спутники-магнитомеры Луны. Были начаты масштабные исследования солнечного ветра. В 70-е годы XX в. занялись зондированием внешней стороны ионосферы - отслеживали, как она "разбухает" под воздействием солнечных вспышек, какой профиль принимает. Все это было очень важно для науки в целом.

После непростых для России 1990-х годов, когда огненный космический великан у нас, по сути дела, остался "без присмотра", мы, сказал Владимир Кузнецов, вновь начали активно наверстывать упущенное, совершив настоящий рывок. Речь идет о программе "Коронас" и одноименной научно-исследовательской обсерватории, которая с 2001 по 2005 г. изучала Солнце. Ныне ИЗМИРАН завершает подготовку к запуску нового аппарата "Коронас-Фотон".

Кстати, после упомянутых выше квебекских событий американцы, европейцы и японцы начали вкладывать фантастические, по нашим меркам, финансовые средства в околосолнечные проекты. И сегодня сразу несколько западных космических обсерваторий вглядываются в светило с помощью специальных рентгеновских и УФ-телескопов.

Более того, "Коронас-Фотон" будет вращаться вместе с Землей, его приборы смогут работать только в дневное время, поскольку ночью Солнце для них недоступно. Европейская же обсерватория "Сохо" расположена на границе двух областей гравитации - солнечной и земной. Стало быть, ее телескопы всегда обращены к светилу. Если взять американский комплекс "Стерео", то он обеспечен двумя аппаратами, "смотрящими" на огненный диск под углом, перекрывающим все зоны видимости. Это позволяет получать трехмерное изображение и короны Солнца, и ее выбросов. А японский летающий телескоп "Хинодо" передает на Землю замечательные цифровые изображения светила.

А вскоре зарубежные исследователи планируют пополнить солнечную группировку космических аппаратов новыми спутниками и обсерваториями, что очень важно, т.к. по наблюдениям ученых приблизительно один раз в 100 - 200 лет на светиле могут происходить так называемые "суперштормы". Тогда через так называемые коронарные трубы в открытый космос выбрасывается огромное количество солнечного вещества. Столь мощное возмущение способно полностью вывести из строя как минимум половину космических аппаратов на околоземной орбите. А их там сегодня более тысячи. Цена вопроса - около 230 млрд. дол.

Есть ли выход из данной ситуации? Директор ИЗМИРАНа утверждает: самое главное - спрогнозировать такой выброс. И опережая событие, хотя бы на время отключить спутники, как "вырубают" во время грозы бытовую электротехнику.

Другая проблема заключается в том, что, по некоторым расчетам, слабеет магнитное поле Земли. Вот цифры. За предыдущие 10 тыс. лет его напряженность уменьшилась на 30%, а только за последние 150 лет - на 10 - 15%. В результате некоторые ученые не исключают, что нашу планету ждет так называемая переполюсовка. Насколько радикальными станут эти процессы - покажет время.

Попов В. Ждет ли Землю новый ледниковый период? - "Московский Комсомолец", 24 сентября 2008 г.

Материал подготовил Ярослав РЕНЬКАС

Публикатор:

Постоянная ссылка для научных работ (для цитирования):

Комментарии: