Астрономы всего мира бьют тревогу. Причиной этого стал сбой в смене циклов солнечной активности: в 2007-2008 годах должен завершиться двадцать третий по счету 11-летний цикл, начавшийся в 1996 году. Однако этого до сих пор не произошло. Объяснить данный феномен ученые пока не могут.
Солнечную активность измеряют в так называемых числах Вольфа. Они рассчитываются в зависимости от количества пятен на звезде. Наблюдения за поведением Солнца ученые ведут с начала XVIII века.NASA
Еще в XVIII веке, когда появились достаточно мощные телескопы, астрономы обратили внимание на то, что количество пятен на Солнце увеличивается и уменьшается с определенной периодичностью. Это явление назвали циклами солнечной активности. Выяснили и среднюю их продолжительность - 11 лет (цикл Швабе - Вольфа). Позднее были открыты и более продолжительные циклы: 22-летний (цикл Хейла), связанный с переменой полярности солнечного магнитного поля, "вековой" цикл Гляйссберга длительностью около 80-90 лет, а также 200-летний (цикл Зюсса). Предполагают, что существует даже цикл продолжительностью в 2400 лет.
Однако самым интересным для ученых остается все же 11-летний цикл, поскольку его амплитуда наиболее велика по сравнению с долгопериодными циклами: то на Солнце месяцами практически отсутствуют пятна, то в максимуме активности их число достигает нескольких десятков. Выполненные в ХХ веке основоположником гелиобиологии Александром Чижевским статистические исследования показали, что солнечная активность непосредственно сказывается на разных процессах на Земле - меняется частота эпидемий и эпизоотий, количество наводнений и засух.
У разных 11-летних циклов может существенно отличаться высота в максимумах. Измерять ее принято в относительных числах Вольфа. Этот индекс был введен швейцарским исследователем Рудольфом Вольфом в 1848 году. По словам доктора физико-математических наук Бориса Шерстюкова, обычно солнечные пятна появляются не по одному, а группами. Для определения числа Вольфа берется число групп пятен, одновременно наблюдаемых на диске Солнца, и умножается на 10. К тому, что получилось, прибавляется общее число всех наблюдаемых солнечных пятен во всех группах. Результат умножается на коэффициент, близкий к единице. Так и определяется индекс, являющийся на сегодня самым репрезентативным среди прочих показателей солнечной активности. Чаще всего используются среднемесячные значения числа Вольфа. Самый высокий индекс на максимуме активности звезды за все годы наблюдений был зафиксирован в 19-м цикле на отметке 201 единица. Минимум же составлял порядка сорока.
Пустая звезда
Полярное сияние — результат солнечной активности, оно возникает вследствие бомбардировки верхних слоев атмосферы заряженными частицами.
Любопытно, что пятна, с которыми астрономы связывают активность звезды, на самом деле не являются особо активными объектами. Более того, по словам академика Национальной академии наук Беларуси Владимира Логинова, "в сумме температура пятна меньше, чем температура невозмущенной фотосферы Солнца". Пятна - это вихри, подобные атмосферным циклонам. На Солнце происходят завихрения плазмы в видимой части спектра. Пятна - это более темные участки с пониженной температурой, а вокруг них яркие участки, обладающие более высокой энергией. Пятна окружены факелами, площадь которых в 5-6 раз больше. Их температура больше температуры невозмущенного солнечного диска на 100-150 градусов. Как раз эти вечные спутники пятен и создают так называемый фон повышенной солнечной активности. И чем больше пятен на звезде в конкретный момент, тем чаще происходят вспышки - чрезвычайно быстрое выделение магнитной энергии, схожее со взрывом. Мощность таких взрывов чрезвычайно велика. "Она эквивалентна взрыву одновременно тысячи ядерных бомб", - утверждает старший научный сотрудник отдела физики Солнца Государственного астрономического института имени Штернберга, кандидат физико-математических наук Игорь Никулин.
Мощные вспышки - редкость. Последние были отмечены в 2003 году в связи с появлением крупной группы пятен. Как отметил заместитель директора Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН, доктор физико-математических наук Юрий Наговицын, "подобные вспышки сопровождаются выбросом огромных масс заряженных частиц в космическое пространство и жестким рентгеновским излучением, вплоть до гамма-диапазона. Выброшенные из недр звезды высокоэнергичные частицы, достигая магнитосферы Земли, могут приводить к полярным сияниям, нарушениям коротковолновой радиосвязи, сбоям в работе электросетей".
