Итоги № 34 (2012)

Что же все-таки за темная полоса появилась на Солнце, о чем она говорит ученым? Как рассказал «Итогам» заместитель директора Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН, заведующий отделом физики Солнца доктор физико-математических наук Юрий Наговицын, это явление называется «солнечное волокно» и представляет собой протуберанец, наблюдаемый на диске. То есть это то же явление, но если мы наблюдаем его на краю диска Солнца, оно называется протуберанцем, а если на диске — волокном. Так сложилось исторически, что одно и то же явление на Солнце называется двумя именами. Их разделяют из-за того, что разница между их визуальным отображением очень большая. За краем диска протуберанец яркий, красивый, а на диске — нечто змеевидное, темное. По сути протуберанец и волокна — одно и то же, а именно облака горячей плазмы, зависшие над фотосферой звезды.

Интересен механизм их образования. На Солнце есть области с сильными магнитными полями. Они обязательно должны иметь напарника, партнера с обратной полярностью. Эти две области-партнеры находятся сравнительно недалеко друг от друга, но из-за того, что имеют разные полярности, силовые линии между ними замыкаются. Причем они замыкаются обязательно, иначе по законам физики быть не может. Часто это происходит достаточно высоко — порядка 50—100 тысяч километров над фотосферой. Там, где они замыкаются, выбрасывается плазма. Эти потоки встречаются наверху и образуют облако. Это похоже на то, как на Земле конвекция поднимает водяной пар, который конденсируется в атмосфере и образует стационарные облака, или же на дугу, образующуюся при электросварке, когда к куску металла с положительным зарядом подносят электрод, несущий отрицательный. Сварочная дуга — не что иное, как сгусток плазмы.

Протуберанцы и волокна отличаются от солнечных вспышек, которыми пугают американцы, тем, что протуберанец — это более или менее стационарный процесс, достаточно медленный. Скорость плазмы при его образовании составляет «всего» десятки километров в секунду против нескольких сотен при вспышке. Наблюдавшаяся 5 августа конфигурация волокна, как утверждают специалисты, неустойчива, и такие протуберанцы часто долго не живут, а улетают именно вследствие неустойчивости магнитного поля.

До сих пор даже специалисты путаются, объясняя, почему волокна выглядят как темные полосы. Некоторые ученые говорят, что такое явление происходит из-за того, что волокна представляют собой более холодное вещество, нежели фотосфера Солнца, поэтому они и темнее. Однако на самом деле протуберанцы все-таки горячее, чем фотосфера под ними. Температура протуберанца в среднем 7000 градусов, а фотосферы — меньше 6000. Все дело в том, что протуберанец — не прозрачный для тех длин волн, в которых люди наблюдают Солнце. Нынешний виден в самой сильной линии водорода (H-альфа) в красной области спектра. Плазма волокна в этой длине волны не совсем прозрачна, атомы водорода поглощают свет, а затем переизлучают его, причем во все стороны. Поэтому эта полоса с Земли выглядит более темной — ведь часть света «улетела» в других направлениях.

Переживем

Астрофизики не видят ровным счетом никакой опасности для землян в появлении подобных полос-волокон на Солнце или даже мощных вспышек. «Солнце находится от Земли на расстоянии 150 миллионов километров. Потоки заряженных частиц, которые достигают нашей планеты, могут вызвать магнитную бурю. Безусловно, это не катастрофа. Таких бурь бывает много, и все мы их благополучно проживаем, хотя в такие дни некоторые люди могут плохо себя чувствовать. Последствия вспышек способны вызвать полярные сияния. Думаю, никто не будет называть это красивое зрелище катастрофой», — утверждает директор астрономической обсерватории Иркутского государственного университета кандидат физико-математических наук Сергей Язев.

Тем не менее для науки солнечные «происшествия» представляют огромный интерес. Астрономы всего мира тщательно наблюдают за каждой вспышкой, протуберанцем или волокном. Это нужно для того, чтобы научиться прогнозировать поведение светила. Так, Юрий Наговицын рассказал, что если мы нарисуем на синоптической карте Солнца положения волокон и их каналов, то сможем составить карту распределения полярности крупномасштабного магнитного поля Солнца. Такая карта является мощным средством для прогнозирования величины максимума 11-летнего цикла солнечной активности примерно за 5 лет до его наступления. Так, пик текущего цикла, который наступит в 2012—2013 годах, составляет по данному прогнозу 70—100 так называемых единиц чисел Вольфа. Это будет практически самый низкий цикл за последние 90—100 лет.