Виновато Солнце
Шрифт:
Если представить себе в среднем, как изменяются числа Вольфа [4] от одного минимума до другого, получится кривая, изображенная на рисунке. Заметьте, кривая несимметрична. Нарастание солнечной активности идет несколько быстрее, чем ее спад. Но, повторяем, это характерно только в среднем. В каждом же отдельном случае могут наблюдаться заметные уклонения от этого общего правила.
Недавно руководитель Кисловодской обсерватории М. Н. Гневышев и его сотрудники обнаружили, что нередко вершина 11-летней кривой солнечной активности имеет два горба. Эта «двухвершинность» 11-летнего цикла
4
Числом Вольфа (W) называется число пятен (/), видимых в данный момент на Солнце, сложенное с удесятеренным числом групп (g) этих пятен, то есть W = f + 10g. Числа Вольфа характеризуют солнечную активность.
После каждого минимума солнечной активности, когда нередко на Солнце в течение многих дней не наблюдается ни одного пятна, начинается новое, очередное повышение активности. Сначала пятна нового цикла появляются сравнительно далеко по обе стороны от солнечного экватора.
Затем с каждым годом они спускаются всё ближе и ближе к экватору. И, наконец, окончание очередного цикла знаменуется появлением пятен лишь вблизи солнечного экватора.
Эта закономерность еще в прошлом веке была открыта немецким астрономом М. Шперером, и ее нетрудно проиллюстрировать графически. Отложим по вертикальной оси графика солнечные широты. Горизонтальная прямая, соответствующая нулевой широте, — солнечный экватор.
По горизонтальной оси графика нанесены годы. Если теперь ежегодно наносить на график точки, отмечающие районы появления солнечных пятен, получится картина, названная «диаграммой бабочек». Некоторое сходство с бабочками действительно есть, а то, что «бабочек» много и они похожи друг на друга, говорит еще об одном проявлении 11-летнего ритма солнечной активности.
Как уже говорилось, солнечные пятна возникают парами, а каждое пятно — это очень мощный магнит.
Диаграмма «бабочек».
Замечательно, что в каждой паре пятен оба пятна имеют разную полярность. Если, например, головное пятно, то есть то, что идет впереди при вращении Солнца, имеет северную магнитную полярность, то соседнее, парное с ним пятно обладает южной полярностью. И такое распределение полярностей сохраняется на протяжении всего цикла для всех пар пятен этого, скажем, северного полушария Солнца. В другом же, южном его полушарии наблюдается прямо противоположная картина — все головные пятна имеют южную полярность, а следующие за ними — северную.
Но вот кончился очередной 11-летний цикл, начинается новый. И, как по команде, меняется полярность пятен в обоих полушариях Солнца. Теперь головные пятна в южном полушарии имеют северную полярность, а в северном полушарии — южную. Через 11 лет произойдет новая смена полярностей, а значит, восстановится картина, которая наблюдалась за 22 года до этого. Вот почему можно говорить еще об одном, 22-летнем цикле солнечной активности.
В конце XIX века астрофизик А. П. Ганский открыл 80-летний или так называемый вековой солнечный цикл. Его можно проследить по древним хроникам, свидетельствующим о том, что примерно раз в 80–90 лет
Когда Солнце активно, оно выбрасывает в межпланетное пространство гораздо большее количество корпускул, чем в «спокойные» годы. Усиливается и электромагнитное излучение Солнца — от ультрафиолетовых лучей до радиоволн. Активное Солнце будоражит не только Землю, но и другие планеты. Оно заставляет ярче светиться кометы, эти многочисленные спутницы Солнца.
В каждой комете есть главная часть — ее ядро, состоящее из смеси мелких твердых частиц и замерзших газов.
С приближением к Солнцу газы возгоняются и образуют исполинские газовые «шлейфы» — головы и хвосты комет.
«Шлейфы» комет светятся тем ярче, чем более мощное излучение Солнца (корпускулярное и электромагнитное) через них проходит. Значит, чем активнее Солнце, тем в среднем ярче кометы и тем больше число комет, открываемых земными наблюдателями.
В 1949 году советский астроном Б. М. Рубашев исследовал каталог, в котором регистрировались открытия комет с I по XIX век н. э. Выявилась любопытная закономерность — примерно раз в 600 лет количество открываемых комет было особенно большим. Другой советский исследователь — И. В. Максимов открыл ту же 600-летнюю периодичность в толщине годичных слоев различных деревьев.
Напрашивается вывод, что прирост древесины особенно велик в годы активности Солнца. Это верно и для 11-летнего цикла и для цикла 600-летнего, реальность которого ныне бесспорна.
Есть ли еще более продолжительные циклы?
Окончательного ответа на этот вопрос пока нет. По некоторым данным, намечается цикл продолжительностью 1800 лет.
Кроме того, кое в чем проявляется 5—6-летний цикл, равный половине 11-летнего. Но эти солнечные ритмы, если и существуют, не отличаются такой четкостью и ясной выраженностью, как главные ритмы, — 27-дневный, 11-летний и вековой.
Не надо думать, что солнечные ритмы сказываются лишь в изменениях количества пятен на Солнце. В годы активности Солнца возрастает количество факелов и флоккул, чаще наблюдаются солнечные вспышки, увеличиваются число и размеры протуберанцев. Вообще все явления на Солнце чутко реагируют на солнечные ритмы. Особенно любопытны изменения формы солнечной короны.
В годы минимума корона вытянута и ее длинные лучи направлены вдоль солнечного экватора. Наоборот, в годы максимума солнечная корона во всех направлениях имеет почти одинаковую протяженность. В такие годы во время полных солнечных затмений она особенно напоминает красивое жемчужно-серебристое сияние.
К сожалению, до сих пор мы не знаем причин, порождающих солнечные ритмы. Гипотез предложено немало, но ведь их обилие всегда служит признаком недостатка точного знания.
Одно бесспорно: ни Земля, ни ее биосфера, ни человек не могут оставаться безразличными к солнечным ритмам.
Солнце будоражит Землю
С детских лет мы знакомы с глобусом — этой картонной моделью нашей планеты. Модель эта так прочно отложилась в нашем сознании, что нередко как-то подсознательно границы земного шара мы отождествляем с его твердой поверхностью.