Дельфис

Солнце – источник жизни на Земле. Справедливость этой известной истины во многом обусловлена тем, что наше Солнце, как и большинство из примерно 200 миллиардов звёзд Галактики, относится к классу «обычных» звёзд. Главной их  характеристикой является  практически постоянная в течение  миллиардов  лет  светимость благодаря термоядерным реакциям  синтеза тяжёлых элементов из водорода и гелия. А поскольку запасы ядерного «топлива» колоссальны и его расход на излучение незначителен, поток излучения от Солнца, как показали расчёты,  очень медленно возрастает со временем – на несколько процен¬тов за миллиард  лет.  Измерения  приходящей от Солнца электромагнитной энергии (с помощью высокоточных приборов, установленных  на ИСЗ)  показали, что её  вариации за последние примерно 30 лет не превышали 0,1% , что в десятки раз меньше тех величин, которые могли бы представлять опасность для жизни на Земле (перегрев до точки кипения воды при росте потока излучения или понижение температуры до уровня постоянной зимы при недостатке тепла).

Однако Солнце – в значительной степени переменная звезда в гамма-, рентгеновском, ультрафиолетовом и радиодиапазонах, у которой эффективная температура излучения иногда в десятки и сотни раз превосходит «оптическую» эффективную температуру. Эта переменность связа¬на с активными процессами в атмосфере звезды. 

Когда говорят о солнечной активности, то обычно имеют в виду различные процессы, связанные с рождением, развитием и исчезновением пятен на диске Солнце. В начале XX века работами американского астронома Джорджа Хейла была установлена магнитная природа пятен и самого цикла  активности. Несмотря на то, что пятна появляются  довольно случайно, а распределение их групп по поверхности светила в каждый отдельный момент времени достаточно хаотичное, долгопериодические закономерности  солнечной  цикличности приводят к выводу о существенно регулярной кар¬тине магнитных полей.

  По современным представлениям, магнитные поля генерируются так называемым механизмом «динамо» у нижней границы конвективной зоны Солнца на глубине около 200 тыс. км от поверхности. Время от времени отдельные петли магнитного поля выносятся восходящими движениями плазмы в солнечную атмосферу, где магнитные трубки расширяются, образуя широкие арки. Там, где всплывают  магнитные трубки, в фотосфере возникают солнечные пятна. Поднимаясь вверх, магнитные петли попадают в высокие слои атмосферы и даже могут выйти в межпланетное пространство. В областях хромосферы и нижней короны, благодаря всплытию крупных магнитных петель, иногда создаются сложные конфигурации магнитного поля, приводящие к возникновению солнечной вспышки – самому мощному нестационарному процессу выделения энергии в атмосфере Солнца, затрагивающему все слои  его атмосферы. Энергия сильных вспышек может достигать миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте, а температура плазмы в месте, где началась вспышка, на короткое время достигает десятков и сотен миллионов градусов (температура тер¬моядерных реакций!). Часть этой колоссальной энергии уходит на излучение в рентге-новском диапазоне, часть – на ускорение протонов и электронов (солнечные космические лучи), а часть переходит в кинетическую энергию мощ¬ных потоков газа, что приводит к формированию так называемых корональных выбросов  массы.

Мощные солнечные вспышки и корональные выбросы влияют на физические условия в космическом пространстве, то есть определяют космическую погоду. Как отмечалось в отчёте Национальной академии наук США за 2008 г., «вследствие широкого использования в повседневной жизни современного общества различных систем и приборов на основе высоких технологий, многократно возросла зависимость людей ХХI столетия от космической погоды. Умные энергосистемы, GPS-навигация, компьютеры, обслуживающие Министерство обороны, правительственную связь, банки и разнообразные финансовые услуги, метеорологические спутники, спутники связи и  телевизионного вещания  – всё это может быть одновременно выведено из строя  одной мощной солнечной вспышкой».  Следует  добавить, что после мощных вспышек увеличивается число инфарктов и инсультов, возрастает количество аварий на всех видах транспорта из-за «человеческого фактора», резко подскакивает число убийств и самоубийств [1]. Мощные солнечные вспышки могут также представлять реальную опасность  для  работающих на космических станциях.

Таким образом, людям XXI столетия для безопасного существования уже недостаточно иметь лишь  хорошие прогнозы погоды на Земле, но жизненно необходимо прогнозировать и космическую погоду. Современное состояние этой проблемы хорошо выразил Томас Богдан, директор Центра Предсказания космической погоды (NOAA в Боулдере, Колорадо): «Прогноз космической погоды находится всё ещё в младенческом состоянии, но мы делаем быстрые успехи».

Полностью статья будет опубликована позже. Этот номер журнала «Дельфис» Вы можете приобрести в книжном Интернет-магазине «Дельфис».