Aceasta este ceea ce am spus directorul adjunct al Main (Pulkovo) Observatorul Astronomic al Academiei Ruse de Științe, șef al Departamentului de Fizica a Soarelui, șef laborator de Space Weather, doctor în fizică și Științe Matematice Yuri Nagovicyn.
- Yuri Anatolyevich, cum studiezi soarele?
- În primul rând, vreau să spun că știința soarelui - heliophysics, printre toate astronomiei care studiază universul este, probabil, sectorul cel mai conservatoare, în sensul fenomenelor de teorii construiesc. Toate acestea se datorează faptului că Soarele este de 250 de mii. Ori mai aproape decât cel mai apropiat de stele, și, în consecință, datele de observatie cu privire la soare timp de sute de ani a acumulat o cantitate enormă. Mult mai mult decât despre fiecare dintre obiectele îndepărtate și, prin urmare, orice teorie este mai ușor de verificat de noi. Și o altă caracteristică: (. În timpul expedițiilor sale la locurile de eclipse solare în secolele XVIII-XIX) Dory, probabil, unul dintre primii astronomi ghicit că concluziile cele mai corecte despre obiecte cerești au nevoie de eforturi de cooperare, programul internațional. Astfel, predecesorul Uniunii Astronomice Internationale - unirea tuturor astronomi, care a apărut în 1919 - a devenit o comisie pentru a studia Soare, creat în 1904 de către celebrul astronom George Hale (care, de altfel, a făcut cea mai importantă descoperire a câmpurilor magnetice de pe Soare). Observ că la acest Congres în Statele Unite au participat directorul Observatorului Pulkovo, Oscar Baklund. Revenind de acolo, el a creat ramura rusă a societății, și de la ea, de fapt, sa dus la coordonarea observațiilor solare din țara noastră - așa-numitul Serviciu Sun.
- Raza soarelui este de 695.990 km, care este egală cu 109 de raze ale Pământului. Masa este de aproximativ 333 000 de masă a Pământului. Vârsta este de 4,57 miliarde de ani. Temperatura miezului - 15.600.000 ° C. Temperatura suprafeței vizibile solare (fotosfera) - 5770 ° K. În grafic, putem observa cât de aproape prima temperatură de suprafață scade, apoi ajunge la un anumit platou - 6 mii de grade până la o înălțime de 2 mii km.. , și apoi brusc pentru câteva sute de kilometri crește până la milioane în coroană. Densitatea în acest caz de la fotosferă la coroană scade cu opt comenzi (o sută de milioane de ori!). Mecanismul de încălzire a atmosferei solare este încă un mister, deși există mai multe ipoteze diferite.
Cursul de temperatură și densitate cu altitudine în atmosfera solare
Rotația diferențială a Soarelui
- Soarele face o revoluție în jurul axei sale în 27 de zile. Dar trebuie să facem o rezervă - nu se rotește ca un solid ca Pământul sau Luna, dar este diferit: ecuatorul se rotește mai repede, iar mai aproape de poli, cu cât rotația este mai lentă. Observ că această teorie, în special, se bazează pe teoria ciclicității solare.
Cyclicalitatea este, în primul rând, o schimbare a numărului de pete solare - obiecte a căror temperatură este mai mică decât cea a fotosferei înconjurătoare, datorită a ceea ce ele arată întunecate pe discul solar.
Această imagine a fost luată la bordul navei spațiale SOHO, care a furnizat heliofiziciștilor cu un material observațional mare timp de un deceniu și jumătate.
Punctul solar și divizarea lui Zeeman a liniilor spectrale sunt în stânga. George Ellery Hale - pe dreapta
- George Hale, în 1908, după ce a ghidat fanta spectrografului la sol, a văzut că linia spectrală este împărțită în trei componente. Și, în funcție de efectul Zeeman, a explicat că motivul pentru această divizare este câmpul magnetic. Aceasta a fost prima descoperire a unui câmp magnetic extraterestrial. Câmpurile magnetice ale petelor solare sunt câteva mii de gauss, care sunt, respectiv, de câteva mii de ori mai mari decât câmpul nostru magnetic pământesc. Petele înconjoară regiunile active - zone cu un câmp magnetic de câteva sute de gauss. Astfel, activitatea Soarelui este o schimbare a câmpului magnetic solar.
- După cum am arătat deja, numărul de pete solare se schimbă periodic, acesta se numește ciclul de 11 ani - ciclul Schwab-Wolff. Descoperirea ciclului activității solare este o intriga separată. Faptul este că, deși chinezii erau conștienți de existența petelor solare are 2,5 mii. Cu ani în urmă, în Europa, au fost descoperite de către Galileo Galilei este doar la începutul secolului al XVII-lea. Simultan cu Galileo, aceste locuri au fost descoperite de alți trei astronomi - Scheiner, Fabricius și Garriott. Se pare că au trebuit să descopere ciclul de 11 ani destul de repede. Dar faptul că Scheiner a provocat prioritatea lui Galileo de deschidere a punctelor solare. Și din moment ce era un iezuit influent, de la supunerea sa, aceeași persecuție a început pe Galileo, pe care cu toții o știm bine. Spre deosebire de Galileo, care a dat seama imediat că aceste pete aparțin soarelui Scheiner a crezut că această planetă orbite în interiorul orbitei lui Mercur, care proiectează umbrele lor pe discul solar, și, prin urmare, trebuie să fie repetabil, acestea apar pe disc. Dar, din moment ce știința oficială avansată a învins Galileo, de la ipoteza greșită Scheiner a refuzat, cu privire la faptul de pete solare, oamenii de știință au uitat într-un fel, și anume nu a considerat-o semnificativă. Mai mult decât atât, pe Soare la acel moment a existat așa-numitul minim Maunder, când pe Soare timp de o jumătate de secol erau foarte puține locuri
.
Ciclul de pete solare și descoperitorii săi
- Din vremea lui Galileo, toate concluziile despre Soare s-au bazat pe observații neregulate, iar Soarele a fost observat în mod regulat încă din 1826. Începutul a fost pus de chimistul german Henry Schwabe. El a fost un astronom amator, și, de asemenea, un „ghici“ anterior Scheiner, petele solare - o planeta in interiorul orbitei lui Mercur, astfel încât au început să observe și să schița în mod regulat. Observați-le de la 1826 până la 1848, el nu numai că a realizat eroarea ideilor sale originale, dar, de asemenea, a deschis un ciclu de 11 ani de pete solare. Acest lucru a provocat imediat o mare renaștere în lumea științifică. astronomul elvețian și matematician Rudolf Wolf a organizat primul serviciu de Soare din Zurich, declarând regula - ma uit la soare în fiecare zi. De atunci, heliofizicii din întreaga lume fac acest lucru în mod regulat.
Butterfly fluture și un ciclu de pete solare
- Graficul inferior arată un ciclu al activității solare, aici vedem o schimbare în numărul relativ de pete sau numărul de Wolff. Graficul de mai sus arată latitudinea petelor care apar în timpul ciclului de pe suprafața Soarelui. La începutul ciclului, petele sunt la latitudini mari, apoi migrează treptat la ecuator. Acest fenomen se numește fluturi Maunder, deși potrivit anecdota, ar fi mai bine să-l numesc fluturi dna Maunder de când a deschis soțul lor astronomul englez Edward Maunder, care mai târziu a devenit, de asemenea, un astronom celebru. Cum le-a descoperit? Maunder a fost astronom de lucru intensiv, el a fost tot timpul nu a existat nici un timp, și-a pus soția lui pentru laborantskuyu de locuri de muncă - reprezentate grafic poziția de spoturi în grila heliografică. Ceea ce a făcut și, arătând programul soțului ei, a spus: "Uite, acestea sunt fluturi!".
Configurațiile meridionale și azimutale ale câmpului magnetic solar
- De ce apare ciclic apariția numărului de pete solare de pe suprafața Soarelui?
- Deși nu este clar încă în această privință, există o teorie a dinamului solar, care, în termeni generali, poate răspunde la această întrebare. Este atrăgătoare pentru faptul că, cu excepția low-latitudine (± 45 ° de ecuator) câmpul azimutale manifestându-se sub forma unei ferestre pop-up pe suprafața regiunilor active și sunspots, Soarele are un câmp meridional mai slab, ca o primă aproximare - configurație dipol. Apoi, două efecte sunt introduse în considerare. Prima dintre acestea, omega-efect datorită diferenței de rotație solar conduce la creșterea câmpului inițial meridional, trăgând-a lungul ecuatorului și transformarea acesteia într-o configurație azimutală. În al doilea rând, alfa-efect, din cauza difuziei turbulente și helicitate, dimpotrivă, distruge câmpul azimutală original și trage-l în direcția meridian. Astfel se formează un ciclu închis de activitate alternativă a câmpului azimutal, "punctat" și a câmpului meridional, "dipol".
- Care sunt cele mai energice fenomene care au loc pe Soare?
Emisia coronară pe Soare. Arhivați fotografia
- În primul rând, acestea sunt rachete solare, fenomene în regiunile active ale Soarelui - eliberarea energiei până la 10 32 erg, evenimente foarte mari. Acestea sunt însoțite de ejecții de masă coronare - un fenomen care poate apărea în afara regiunilor active și care își extinde influența asupra heliosferei, asupra întregului sistem solar.
- Deplasându-se de-a lungul unei spirale, izbucnirea atinge în special orbita Pământului și poate produce perturbații geomagnetice. Momentele de rachete solare și ejecții de masă coronală sunt destul de greu de anticipat, spre deosebire de perturbațiile geomagnetice. Deoarece tulburările au loc după 2 - 4 zile după aceste evenimente și dacă a avut loc deja ejecția de masă coronară, putem face o predicție a perturbării câmpului geomagnetic al Pământului. O prognoză mai precisă ar trebui să țină seama de poziția evenimentului activ pe discul solar: numai acele emisii care vin din zona centrală vizibilă de pe Soare ne ajung.
- Care este vremea spațială și care sunt consecințele acesteia pentru noi?
- Vremea cosmică este întregul complex al factorilor cosmici externi ai Pământului, capabili să influențeze procesele terestre. Care sunt consecințele acestei vreme spațială? Sunt cât de mult vă place. Semnalele de navigație folosite pentru localizarea navelor, aeronavelor și sateliților sunt pierdute. Comunicațiile radio sunt întrerupte, iar pe unde scurte există o tăcere radio radio, comunicarea radio cu navele, submarinele se pierd. Pot apărea accidente în sistemele energetice ale unor regiuni, provincii, provincii. Există disfuncționalități în funcționarea sateliților, ceea ce poate duce la oprirea completă a alimentării cu energie a navelor spațiale. Și, în cele din urmă, vremea spațială poate dăuna sănătății astronauților și chiar pasagerilor avioanelor.
- Și ce este climatul cosmic?
- Destul de des puteți auzi opinia că Soarele poate schimba climatul Pământului. Ce crezi despre asta?
- Atunci când cineva caută Heliofizicienii în activitatea solară schimbă sursa directă a climei Pământului - face să mă simt inconfortabil din cauza fratelui nostru, pentru că există o serie de factori climatici terestre, fiecare dintre care este foarte important, în cazul în care nu - grandios. Acești factori influențează atmosfera, impactul - hidrosfera (ocean), în continuare - litosfera (suprafața de teren), după - criosferă (ghețarilor), apoi - biosfera, și numai apoi - Soare (luminozitate si activitatea solara). Apropo, contribuția activității solare la climatul Pământului poate fi estimată, ceea ce a fost făcut de noi. Iată graficul:
Contribuția activității solare la schimbările climatice ale Pământului
- Graficul arată că ciclul de 11 ani ne dă o contribuție la climatul terestru de mai puțin de 2%, adică acest ciclu nu afectează clima. Și putem observa o astfel de imagine până în perioada de 70 de ani, după care contribuția începe deja să crească treptat. Și cea mai mare contribuție - cam 40-50% - putem observa pentru perioade lungi de timp. De exemplu, un ciclu de activitate de 200 de ani al activității solare, numit ciclul Suess, poate influența activ climatul. Dacă luăm media pentru toți factorii de formare a climei pentru toate perioadele de timp, Soarele contribuie în medie
Contribuția de 20% la schimbările climatice ale Pământului. Astfel, Soarele nu poate schimba climatul pământului, ci poate contribui doar la această schimbare.
Pe de altă parte, Grupul interguvernamental de experți privind schimbările climatice IPCC, după cum se știe, susține că schimbările climatice și încălzirea globală se datorează efectului de seră al emisiilor industriale în atmosferă de CO2. Din păcate, pentru specialistul suna destul de ciudat, pentru că cea mai mare pondere - mai mult de 90% din dioxid de carbon Pământului - se dizolvă în ocean. Iar dacă crește temperatura oceanului cu doar 1 grad în atmosferă va crește de dioxid de carbon de mult faptul că plantele toate împreună pentru tot timpul existenței lor, în nici un fel nu va fi în măsură să „concureze“ cu aerul „poluator“. De fapt, pe baza oceanului se poate construi un model al modului în care activitatea solară afectează climatul Pământului, dar acest lucru este foarte laborios. Și această problemă, cred, nu ar trebui să fie tratată de astronomi, ci de climatologi.
- Dacă observațiile regulate ale Soarelui au început abia în 1826, atunci cum vor afla astronomii despre ce sa întâmplat cu starul nostru înainte?
- Tot ceea ce am spus, există un relativ scurte perioade de timp - Flash durează zeci de minute, intervalul de timp dintre flash-uri - câteva ore, zile, trăind o lună loc însorit, regiunea activă - până la un ciclu de activitate an durează 7-17 ani. Să mergem la ceea ce face laboratorul nostru direct. La urma urmei, cu excepția în vârstă de 11 ani, există cicluri mai lungi - .. 80-90 ani (ciclul Glyayssberga), de 200 de ani (ciclul Suess), de 900 de ani și așa superpoziție lor și definește o structură de implementare complexă a activității solare pe o scară largă de timp și manifestările pământești ulterioare . Deoarece cu cât ciclul este mai puternic, cu atât mai mare este probabilitatea unor erupții mari.
- Dar cum să învățați despre ce a fost activitatea solară în vremurile preistorice?
La sfârșitul conversației noastre, aș dori să fie în continuare subliniat faptul că, în răspuns la întrebările dumneavoastră, în mod deliberat am simplificat oarecum rezumat, pentru ca cititorii să înțeleagă ce vreau să spun. De fapt, Soarele este un obiect astrofizic incredibil de multe aspecte, iar problemele sale sunt foarte dificile și necesită investiții intelectuale mari. Prin urmare, reamintind astrofizicianul engleză Arthur Eddington, termina conversația noastră, aș dori cuvintele: „Nu este nimic mai ușor decât o stea ... și nu este nimic mai dificil de soarele nostru.“
Trimiteți-le prietenilor: