Правда ли, что Солнце накопило мощную энергию и вот-вот взорвется? Отвечает ученый

Разбираемся, ждать ли нам мощнейшей для XXI века вспышки на Солнце.

Информационные ленты выдали сообщение: индекс запасенной Солнцем энергии превысил значения, отмеченные в двух предыдущих циклах активности, и почти достиг рекордного для XXI века значения. Ссылались при этом на «ученых» (но не сказали, на каких).

Если читать новость так, как она есть, что же получается. Солнце энергию производит, и часть расходует тут же, а часть копит. И вот, оно накопило много, очень много: по каким-то причинам расходовать не торопится. А это значит – рванет. Будет мощнейшая вспышка. А чего все боятся? Все боятся повторения события Кэррингтона 1859 года, когда мощнейшая вспышка вывела из строя всю, немногочисленную тогда, электронику (скорее электрику – пострадали телеграфные системы связи). Случись такое сейчас, мы бы искрами в телеграфных проводах не отделались. Как минимум компьютерный блэкаут, а там уж как (не)повезет.

И ведь репетиция уже была: в мае солнечная вспышка остановила на полях комбайны с gps-управлением, пострадали компьютерные системы в ряде банков и в торговых сетях. Но, раз Солнце накопило так много энергии, может, все это покажется цветочками?

Есть опасность, что из-за солнечной вспышки пострадают различные компьютерные системы.

В помощь мы пригласили Александра Гетлинга, доктора физико-математических наук, ведущего научного сотрудника отдела космических наук НИИЯФ МГУ, одного из компетентнейших в стране специалистов по Солнцу.

И было у нас подозрение: что-то в этой новости не так. Вроде Солнце не так работает. Что в недрах произвело, то, через какое-то время, пока энергия идет от центральных областей наружу, и излучило. Где ему копить-то, где у него этакие закрома? Но, может, мы чего-то не понимаем, а наука уже дошла. Однако же, наши подозрения оказались небеспочвенны: новость попала в СМИ в результате некоего «испорченного телефона», говорит Александр Гетлинг:

– Ничего подобного в физике Солнца не рассматривают. Об энергии, «запасенной Солнцем», нет большого смысла говорить. Солнце энергию не «запасает», а, вырабатывая в своем ядре, в конечном счете отдает из внешних слоев в околосолнечное пространство посредством излучения различных электромагнитных волн и испускания частиц. То, что вырабатывается, и то, что высвобождается, находится практически в идеальном равновесии. Можно, конечно, подсчитать всю тепловую энергию, и всю энергию излучения по всему объему нашей звезды, но эта огромная величина будет постоянной с очень высокой точностью. А вот заметить вариации энергии, излучаемой Солнцем, можно, хотя и они очень малы – лежат в пределах десятых долей процента.

Именно поэтому все используемые «солнечными» физиками индексы относятся не к полной энергии, а к величинам, так или иначе связанным с энергией, выходящей из Солнца, объясняет исследователь:

– Чаще всего используется индекс, который исторически был первым, – его предложил в середине XIX века швейцарский астроном Вольф. Это так называемое относительное число солнечных пятен, или число Вольфа. Оно подсчитывается по наблюдениям пятен, и ряд чисел Вольфа, сейчас имеющийся в распоряжении исследователей, охватывает три с четвертью столетия, а с учетом значений, полученным по косвенным данным, еще на два столетия больше.

Ученые наблюдают за пятнами на солнце.

Именно с помощью индекса Вольфа астрономы еще в позапрошлом столетии заметили любопытное явление:

– Оказалось, что число пятен изменяется, и промежуток между его последовательными максимумами (или между минимумами) в среднем приблизительно равен 11 с половиной годам. Это и есть хорошо известный 11-летний цикл солнечной активности. И что примечательно – таким же образом изменяется и частота солнечных вспышек, и частота так называемых корональных выбросов массы, и проявления многих других процессов, которые астрономы относят к солнечной активности, – говорит Александр Гетлинг.

Что же является причиной этого 11-летнего цикла, в максимуме которого мы сейчас находимся (и поэтому ждем от Солнца всяких штук)?

– По современным представлениям, всеми активными явлениями и, следовательно, их цикличностью управляют магнитные поля, а ими – течения солнечного вещества (плазмы). На Солнце работает огромный природный электрический генератор, который по принципу своего действия очень похож на наши рукотворные динамо-машины. И именно действие этого солнечного динамо, а вовсе не «накопленная энергия», контролирует события вроде вспышек, – говорит исследователь.

Когда вы слушаете гул рукотворных машин, ухо невольно выделяет некий ритм, что и понятно: человек делает (относительно) простые механизмы, работающие очень точно. На Солнце немного не так.

– Работа динамо и всевозможные активные явления изменяются не строго периодически. Ну, слишком уж сложная система Солнце, чтобы вести себя идеально правильно! И максимальные значения числа пятен, и максимальная частота вспышек меняются от цикла к циклу, да и продолжительность цикла есть далеко не постоянная величина. Поэтому циклы различаются и по числу особенно впечатляющих, мощнейших вспышек. К таким экстремальным событиям относится и упомянутое вами событие Кэррингтона 1859 года, – рассказывает Александр Гетлинг.

В центре события (так его называют — это конкретный эпизод, а не особый класс явлений) Кэррингтона находилась мощная вспышка, и к вспышкам внимание особое:

– Вообще вспышки являются событиями, напрямую не связанными с какими-либо «сиюминутными», или, лучше сказать, «сегодняшними» особенностями поведения индексов активности, хотя, как уже было сказано, случаются чаще в периоды высокой активности. Их непосредственные причины «зашифрованы» не в числе пятен, а в структуре магнитных полей в данном участке солнечной поверхности, – говорит ученый.

Солнце – слишком сложная система, чтобы вести себя идеально правильно.

В ХХ веке самые выдающиеся по мощности вспышки (именно вспышки, а не какие-либо необычные значения индексов активности) наблюдались в 1921, 1972, 1989 и 2000 годах (прочем, если брать начало ХХ века, мы могли что-то и пропустить).

– Они приводили к некоторым неприятностям: например, в 1989 году случились перебои в подаче электроэнергии в Канаде, но не потому, что на Землю пришли какие-то особенно мощные энергетические воздействия, а потому, что возмущения магнитного поля Земли, вызванные потоками солнечной плазмы в результате вспышек, нарушили работу коммутационных устройств, управляющих энергоснабжением. Через земное магнитное поле солнечные события могут влиять и на работу электронных приборов, например, навигационных – опять же потому, что приборы чувствительны к возмущениям магнитного поля Земли, которое само по себе сильным не является. О красивых полярных сияниях в низких широтах не говорю — это ведь не бедствия! – рассказывает исследователь.

Сейчас Солнце находится вблизи максимума активности, и поэтому мощные вспышки случаются довольно часто, напоминает Александр Гетлинг.

– Важно подчеркнуть: наблюдаемое нами поведение Солнца является вполне «штатным», ничего экстраординарного не происходит. Просто люди, далекие от астрономии, могут не помнить, что происходило на Солнце 11 лет или 22 года назад. А вблизи максимума солнечной активности мощные вспышки – явление самое обычное, – резюмирует Александр Гетлинг.

Словом, максимум как максимум, каждые 11,5 лет такое бывает. Конечно, от повторения события Кэррнгтона мы не застрахованы. Но точно не потому, что Солнце что-то накопило и выбросит. Может, наука дает неточные прогнозы в моменте: будет ли завтра вспышка, где, какая. Но в целом, на больших дистанциях, наша дневная звезда неплохо изучена. Так что спим спокойно, если, конечно, не обещают ярких полярных сияний. Тогда стоит пожертвовать сном и посмотреть на красивейшее явление.

Полярное сияние – тоже заслуга солнечной активности.

КСТАТИ

Вы можете самостоятельно подсчитать индекс Вольфа

Все научные индексы и показатели кажутся «спущенными с неба», от ученых-небожителей. Однако часто за ними стоит понятная логика. Вы можете взять фотографию Солнца из Сети (пожалуйста, не наблюдайте его самостоятельно без должного опыта), и подсчитать индекс самостоятельно. Шаги такие:

– подсчитайте число пятен;

– подсчитайте число групп, которые образуют пятна;

– умножьте количество групп на 10 и прибавьте число пятен. Это и есть индекс Вольфа.

В оригинальной формуле есть еще некий коэффициент, который позволяет сравнивать наблюдения на разных телескопах, но он нам не нужен.

Самые большие индексы Вольфа наблюдались в 1780-х годах (около 400, их считали задним числом по старым рисункам пятен). А в 1800-м и в 2010-м значения падали почти до нуля (мало пятен). Сейчас число Вольфа 177-180, примерно так у вас и должно получиться. Как видим, средненький цикл-то в самом деле.

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

Почему российские корабли долетают до МКС за 3 часа, а остальные за 2 дня (подробнее)