Тайны эры Водолея

Одиннадцатого октября в 15 часов 30 минут К. Штермер услышал отчетливое эхо. Через несколько минут позвонил Халльс, и Штермер немедленно направился к нему. Громкоговоритель отчетливо воспроизводил эхо.

"Как правило, каждый сигнал давал один отголосок, а иногда даже несколько, - писал К. Штермер в своей книге "Проблемы полярных сияний". Обычно отголосок, подобно сигналу, также имел три тире, иногда они сливались, случалось также, что отголосок затягивался в более длительный звук, чем сигнал. Высота звука была та же, что и сигнала".

Именно здесь, в квартире Халльса в Бигде, ученый записал промежутки времени между сигналами и отголосками: это и были те самые серии К. Штермера, которые впоследствии неоднократно публиковались в разных газетах и журналах. А вот свидетельство ученого: "Отмеченные мной периоды времени не имеют притязания на точность, поскольку я не был достаточно подготовлен, но они дают, по крайней мере, качественное представление о данном явлении. По словам Халльса, он до моего прихода наблюдал несколько отголосков через 3 секунды".

В этих свидетельствах норвежского ученого особенно важными представляются упоминания о "размывании" сигналов (следствие их долгого путешествия в ионизированной среде) и о приеме Халльсом других отголосков, не зарегистрированных К. Штермером (знаменитые серии К. Штермера, оказывается, неполны).

Еще одно важное обстоятельство, неоднократно отмеченное К. Штермером, разная сила отголосков. Некоторые едва просматривались на осциллографической ленте и были заметно слабее при воспроизведении громкоговорителем.

Вывод, который нельзя не сделать, обдумывая результаты опытов К. Штермера, состоит вот в чем: разной задержке сигналов соответствовала разная их сила и разная степень "размытия". Этого не было бы, если бы сигналы посылались из одной точки пространства, например, с борта гипотетическою летательного аппарата или зонда (хотя последний случай требует некоторых оговорок относительно скорости и направления его предполагаемого движения).

Двадцать пятого октября К. Штермер зарегистрировал несколько сигналов с очень большой задержкой (до 25 секунд). Затем эхо исчезло. По уже в феврале 1929 года оно снова наблюдалось. В мае французские исследователи Галле и Талон зарегистрировали около 2 000 отголосков, причем задержка достигала 30 секунд. Они также слышали слабые и сильные сигналы. Результаты их наблюдении опубликованы: это довольно сложная таблица, в которой нельзя уловить какую-либо закономерность в распределении сильных и слабых импульсов.

К. Штермер объяснил результаты опытов исходя из своей теории движения заряженных корпускул в магнитном поле Земли. Это, вообще говоря, не то же самое, что объяснять эхо отражением от ионосферы.

В 1947 году были впервые зарегистрированы отражения радиоволн от полярных сияний. Но появление сполохов как раз и связано с потоками солнечных корпускул. И это позволяет оценить всю глубину взглядов, высказанных норвежским ученым в самом начале тридцатых годов. Уже в конце 1928 года, опираясь на разработанную им теорию движения заряженных частиц, он предсказал, что эхо, по всей вероятности, будет отсутствовать до середины февраля. Так оно и получилось. Прогноз блестяще оправдался.

В заметке, опубликованной в журнале "Нейчур" 5 января 1929 года, К. Штермер приводит расчеты, относящиеся к интенсивности корпускулярных потоков от Солнца, и показывает, что "с конца октября и до середины февраля высота светила над горизонтом недостаточна для образования ливней частиц. Эхо возникает лишь при наличии некоторых благоприятных условий". Какие же это условия? "Математическая теория показывает, что эти благоприятные условия наступают в том случае, когда корпускулы исходят от Солнца, стоящего вблизи магнитной экваториальной плоскости". В своих работах ученый показал, что, попадая в магнитное поле Земли, частицы могут попасть в такую зону пространства, которую им покинуть уже не удастся. Они концентрируются в большом торе, охватывающем земной шар. Стенки тора служат своеобразным зеркалом для радиоволн, и не просто зеркалом, а концентратором, собирающим их и посылающим в немногих направлениях. Именно поэтому радиоволны могут путешествовать по естественному волноводу долгое время, и после многих отражений К. Штермеру удавалось принять их на Земле.

Интересно вспомнить первые шаги науки о движении солнечных корпускул и вызываемых этим движением полярных сияний (и, как видим, некоторых других эффектах и явлениях).