22 июля 2009 года произошло солнечное затмение, полную фазу которого можно будет наблюдать в Индии, Непале, Бутане, Китае, Японии. Частные фазы затмения будут видны в Казахстане и России.
У этого затмения самая длинная в XXI веке по продолжительности максимальная фаза, длительность которой была 6 минут и 39 секунд.
Солнце в текущем году привлекало внимание не только ученых, но и широкой публики, подогреваемыми «сенсационными» заявлениями о «затухании пятнообразовательного процесса». Появление солнечных пятен и солнечных вспышек есть проявление так называемой «солнечной активности», связанной с процессами в приповерхностных слоях нашей родной звезды.
Солнечная активность – это комплекс сложных и грандиозных физических процессов, происходящих на нашей материнской звезде. Замечаемым иногда с Земли невооруженным взглядом проявлением этой активности являются темные пятна на видимой поверхности Светила. Температура поверхности Солнца (фотосферы) составляет 6000 градусов. Солнечные пятна – это области, в которых температура понижена из-за сложного взаимодействия исходящих из глубин звезды потоков плазмы с магнитными полями. Диаметры пятен могут в десятки раз превышать диаметр нашей планеты. Именно вблизи пятен во время усиления солнечной активности происходят грандиозные взрывы, при которых в межпланетное пространство выбрасывается солнечное вещество. Достигая нашей планеты солнечные корпускулярные потоки взаимодействуют с геомагнитным полем, вызывая магнитные бури.
Солнечная активность меняется от эпохи своего минимуму до эпохи максимума с периодом около 11 лет. Сейчас Солнце находится в минимуме своей активности. Новый цикл начнется в следующем году и по прогнозам будет очень мощным.
Как влияют взрывы на Солнце на нашу планету?
Хорошо известно, что когда мощный поток солнечной плазмы, сталкивающейся с магнитосферой Земли, вызывает возмущения магнитного поля планеты, нарушается работа радиопередатчиков и электрических сетей.
Влияние солнечной активности на погодные явления не так очевидно, да и механизм этого влияния нельзя считать общепризнанным.
Но когда на солнечном диске пугающе чернеют пятна и в это же время горят леса и болота, и дикий зверь бежит из леса, и угрожает всем засуха и мор, когда реки выходят из берегов, затопляя села и города, то не может человек усомниться в подчиненности погоды солнечным знамениям. Однако отдельные, подмеченные с давних времен всеми племенами Земли связи погодных катаклизмов с пятнами и взрывами на Солнце – еще не закон природы. Проблема зависимости метеорологических явлений от солнечной активности – проблема классическая, занимающая умы ученых мужей уже много веков.
Еще в 70-х годах прошлого столетия было признано академической наукой, что «исследования, проводимые в течение нескольких десятилетий в СССР и за рубежом, позволяют считать доказанным наличие существенного влияния солнечной активности и других космическо-геофизических факторов на атмосферные процессы». Однако инертность советской науки была высока, и не хватало материальных средств, чтобы от теоретической констатации перейти к развернутым практическим работам.
Как было сказано, еще задолго до новых времён люди заметили существование связей между процессами на Солнце и земной погодой.
Необычайно жестокая засуха охватила Великое княжество Московское летом 1371 года от Рождества Христова. Небо было застлано дымом лесных пожаров, горели торфяные болота. На тусклое Солнце можно было смотреть без опасения быть ослепленным. Никоновская летопись о том 6879-ом лете от Сотворения мира повествует в следующих выражениях: «Того же лета бысть знамение в солнце, места чърны по солнцу аки гвозди. Сухмень же бысть тогда велика, и зной и жар мног, яко устрашитися и въстрепетати людем; реки много пересохша, и озера, и болота; а лесы и боры горяху, и болота высхши горяху, и земля горяще; и бысть страх и трепет на всех человецех» (транскрипция общепринятая).
Далее следуют такое описание случившегося бедствия: « …и мгла велика была, яко за едину сажень пред собой не видети; и мнози человечи лицем ударяхуся, расшедшеси в лице друг друга, а птицы по воздуху не видяху летати, но падаху с воздуха на землю, овин о главы человеков ударяхуся; тако же и звери, не видяще, по селам ходяху, и по градам, смещающеся с человеки, медведи, волцы, лисицы и прочая звери».
И в лето 1972 года н.э., поднимаясь по железным самодвижущимся лестницам из заполненных светом ярких ламп и чистым прохладным воздухом подземных мраморных хором на свет Божий, москвичи и гости столицы попадали в пропахшую дымом горящих лесов и торфяных болот атмосферу столицы Советского Союза, автомобили двигались днем с зажженными фарами, высотные здания Москвы которые и ночами видны со всех точек города, оказались скрытыми в опустившейся на город дымной мгле, а ученые-метеорологи вспоминали строки из цитированной выше летописи. Дети и взрослые с помощью закопченных стекол наблюдали на солнечной поверхности пятна – аки шляпки больших, выкованных в кузнице железных гвоздей. В газетах писали о взрывах на Солнце, а в народе поговаривали, что от Солнца оторвался кусок и полетел в сторону Земли. Это лето 1972 года было ненормальным не только на европейской территории Советского Союза. Очень сильная засуха произошла в Восточной Европе. В Северной Америке в то же время стояла необычайно холодная погода. Страны Юго-Восточной Азии сильно страдали от дождей и наводнений, тайфуны с милыми женскими именами причиняли большие бедствия. Государства по всей планете подсчитывали убытки от стихийных бедствий.
И вновь летом 2002 года Москва погрузилась в дым лесных и торфяных пожарищ, и опять находясь в центре столицы нельзя было увидеть шпили высотных домов. А на экранах перегревающихся от тридцатиградусной жары цветных телевизоров по крайней мере полдюжины каналов демонстрировали вихри солнечной плазмы, взрывы, происшедшие на нашем Светиле в эти дни.
Тысячи европейцев умерли летом 2002 года от жары.
Случайны ли совпадения эпохи погодных катаклизмов с эпохой высокой солнечной активности?
Планета наша находится очень близко от своей материнской звезды. В 1949 году американский ученый С. Чепмен показал, что солнечная корона простирается до земной орбиты, что Земля погружена в горячий корональный газ, очень, к счастью, разряженный, но насыщенный упоминавшимися пульсирующими магнитными полями. И при усилении интенсивности физических процессов на нашей звезде солнечные корпускулы вместе с вмороженными в них магнитными полями оказывают на нашу планету не меньшее воздействие, чем солнечные лучи, несущие свет и тепло.
Для демонстрации того, что планета Земля находится в сфере воздействия не только солнечного тепла и света, но и исторгаемых звездой горячих корпускул и магнитных полей, представим себе модель, весьма приблизительную, но дающую общее представление о ситуации. Известно, что Земля удалена от Светила на сто солнечных диаметров. Представьте себе, что в жаровне диаметром в один метр разожжен костер из сухих дров. Температура горящих дров около 300 градусов Цельсия. Какое наше удаление от этого костра будет эквивалентно удалению Земли от Солнца? Температура поверхности Солнца 6000 градусов, то есть в двадцать раз жарче пламени костра. Значит чтобы смоделировать систему Солнце — Земля при диаметре кострища в один метр и с учетом отношения температур мы должны находиться от него в пяти метрах. На таком расстоянии, как легко представить, мы будем подвержены как световому и тепловому воздействию горящих дров, так и сильному воздействию дыма и запахов, не говоря уже о летящих искрах. И еще вопрос, что сильнее повлияет на наше самочувствие — тепло и свет или дым и другие продукты горения. Наша одежда и предметы, находящиеся в наших руках, впитают в себя отнюдь не свет и тепло, а дым и копоть. Так и Солнце воздействует на нас помимо света еще и своими неэлектромагнитными выбросами.
Впервые о влиянии солнечной активности на погоду писал Батиста Баллиани в своих письмах к Галилео Галилею в начале XVII века. Однако в строгом научном аспекте проблема «Солнце — погода» начала свое существование с работ Гершеля, Араго и Готье в начале XIX века. И только в десятилетие с 1915 по 1924 год появились труды англичанина Дж. Уокера и российских ученых Е. Федорова и В. Визе, которые дали синоптикам некоторые возможности для использования данных о солнечной активности в составлении прогнозов. Однако особо значительных успехов в прогнозировании все равно достигнуто не было. Погодные катаклизмы 1972 года заставили научное сообщество основательно заняться проблемой влияния физических процессов, происходящих на Солнце, на земную погоду.
Одним из многообещающих путей, могущих привести к разрешению этой проблемы, является изучение эффекта роста естественной радиоактивности атмосферы при геомагнитных бурях, сопровождающих солнечные взрывы. Такой рост происходит в результате многократного магнитострикционного сжатия горных пород в поле геомагнитных бурь, в результате чего из гранитов и базальтов и других пород выжимается радиоактивный газ радон – как вода из губки. Проведенные в лабораторных условиях эксперименты подтвердили, что выделяющийся в этом процессе радон может привести к тому, что радиоактивность атмосферы до высот в несколько километров может увеличиваться в несколько раз.
Но какова дальнейшая роль радона? Дело в том, что радон в воздушной среде является главным источником электрических частиц в ней — аэроионов. Роль же атмосферных ионов в формировании погоды, по-видимому, весьма значительна, если не определяющая. По предположению специалистов в тех слоях атмосферы, в которых возникают облака и формируются циклоны и антициклоны, изменение электрического состояния более чем на десять процентов должно приводить к заметным изменениям погоды. А при магнитных бурях концентрация аэроионов увеличивается не на десять процентов, а во много раз! И в процессах атмосферного электричества они становятся теми центрами, на которых происходит конденсация паров воды, образующих облака.
При конденсации водяных паров выделяется тепло, тяжелая воздушная масса нагревается и начинает всплывать вверх. Подъем воздушных масс характерен для циклонов. Чем ближе к земной поверхности началась конденсация, тем больше масса всплывшего воздуха и тем больше мощность родившегося циклона.
Действительно, американские ученые В. Робертс и Р.Олсон рассмотрели множество циклонов, возникающих до и после магнитных возмущений, и выяснили, что циклоны, рождающиеся после взрывов на Солнце, намного мощнее и существуют дольше.
Представьте себе, что из камней острова Исландия при магнитной буре интенсивно выделяется радон. Над островом возникает облачный слой, который тем толще и выше, чем сильнее были магнитные возмущения. Вокруг острова вода, над водой нет радона, там атмосфера спокойная, давление стабильно. На острове же буйствуют вертикальные воздушные потоки, облака всплывают все выше, закручиваются спиралью. Затем под воздействием известных сил, порождаемых земным вращением, образовавшийся над Исландией атмосферный вихрь срывается с места и устремляется к берегам Европы.
А вот над островом Кипр, где скалы в большинстве своем из гипса и известняка, мощные циклоны не возникают, ибо гипс и известняк бедны радоном. Такие же острова, как Исландия, сложены из изверженных пород, содержание радона в которых велико
Погода – один из важнейших факторов, существенным образом влияющих на общественную жизнь. От погоды зависит уровень производства продуктов питания и сырья для промышленности, безопасность наземного и воздушного транспорта, само существование людей. Экономика целых стран может испытывать коренную ломку при погодных катаклизмах. Задача улучшения прогнозов циклонов и антициклонов и их последствий – одна из важнейших задач человечества.
