ОДИН ШАНС НА ТРИСТА ЛЕТ
1 августа новосибирцам крупно повезет — в этот день некоронованная столица Сибири окажется самым крупным городом мира, попадающим в полосу полного солнечного затмения. Событие для наших мест весьма редкое, поэтому и интерес к нему велик.
В. Садыкова, «НВС»
Во время перерыва на Общем собрании СО РАН 30 июня Виктор Михайлович Григорьев, чл.-корр. РАН, заместитель директора Института солнечно-земной физики (Иркутск) рассказал новосибирским журналистам о грядущем небесном явлении и программе наблюдений, которые ученые намереваются в это время осуществить.
— Солнечное затмение — на самом деле, нередкое явление. На Земном шаре полные затмения происходят каждые 18 месяцев, частные — два-три, до пяти раз в год. Но в данной точке планеты они действительно очень редкие — происходят раз в 300 лет — поэтому событие это для Новосибирска, конечно, исключительное.
Затмения бывают длительные и короткие. Полная фаза самых продолжительных длится 7,5 минут, обычных — 2-3 минуты. В Новосибирске затмение будет продолжаться 2 мин. 20 сек.
— Уже удалось просчитать?
— Это легко считается, потому что связано только с небесной механикой, с законами движения небесных тел, Земли, Солнца, Луны. Законы эти хорошо известны и позволяют просчитать все с высокой точностью на много лет вперед. Самое длительное затмение будет в следующем году в Индии и Непале — около 7 минут. Но даже за 2 минуты можно, во-первых, получить впечатление, а во-вторых, некоторую научную информацию об этом явлении.
Солнечное затмение происходит, когда на одной линии выстраиваются Солнце, Луна и Земля, и тогда Земля оказывается в тени Луны. Солнце, которое мы видим глазом каждый день, излучает белый свет. Его излучает слой, как бы поверхность Солнца, который носит название фотосфера. Температура там около 6 тыс. градусов. Но когда Луна закрывает Солнце, то мы вдруг видим вокруг светила очень протяженную атмосферу, очень слабую по яркости, в миллион раз слабее, чем излучение Солнца, но зато имеющую температуру 2 млн градусов, а не 6 тысяч, как на поверхности Солнца! Это корона Солнца. Излучение короны определяется рассеянием на электронах и собственным излучением в зеленой и красной корональных линиях. Когда впервые обнаружили эти линии, думали, что это новый химический элемент, даже назвали его «короний». Но сколько ни пытались найти его на Земле, не удалось, и только потом, используя другие астрофизические явления, обнаружили, что на самом деле это излучает сильно ионизированное железо. Вокруг атома железа 26 электронов, но в солнечной короне 13 электронов из-за высокой температуры оторваны от ядра. Остается только 13, и атомные переходы между энергетическими уровнями дают излучение в зеленой и красной линиях. Эти две линии — основные, в которых наблюдается корона в оптическом диапазоне. В ультрафиолетовом диапазоне и в рентгене еще много спектральных линий, и всю информацию о движениях вещества, о магнитном поле, о химическом составе солнечной короны получают из спектральных наблюдений.
Как принято у солнечников, когда происходят затмения собирается много экспедиций в одном месте. Обычно в это время проводятся конференции, чтобы, раз уж собрались, заодно сделать доклады, послушать новые результаты, пообщаться и узнать, кто какой новый научный материал получил во время этого полного затмения, наметить кооперацию, обмен результатами наблюдений и т.д. В этот раз также состоится конференция «Физика солнечной короны и физика плазмы», которая проводится совместно Институтом солнечно-земной физики, НГУ, Институтом автоматики и электрометрии и ИЯФ. На ней будут представлены около 70 докладов, приедут представители из других городов, из семи стран: Испании, Германии, Чехии, Словакии, Италии и др., научных организаций России, включая МГУ, Санкт-Петербургский университет и ряд других.
— А что нового хотят узнать и увидеть ученые на этот раз?
— Сегодня, вообще говоря, корона наблюдается и с космических аппаратов — не надо ждать солнечного затмения. И каждый день через Интернет можно получить картинку солнечной короны, которую предоставляет европейский космический аппарат, находящийся в точке либрации L-1 между Землей и Луной. Но аппарат может наблюдать корону только с расстояния в полтора радиуса от края Солнца, а дальше — до 6-7 радиусов — изображения высокого качества с хорошим разрешением космическому аппарату пока получить не удается.
Самое лучшее изображение с высоким пространственным разрешением — до 700 км — в короне можно увидеть и получить только во время полных солнечных затмений. И, что особенно важно, вблизи края Солнца, там, где зарождаются различные нестационарные явления, солнечный ветер. Вот эти тонкие структуры можно увидеть только во время полного солнечного затмения, и это главная задача таких наблюдений.
Кроме этого, корона излучает не только в результате рассеяния фотосферного излучения (так называемая электронная корона) и собственного излучения в зеленой и красной линиях. На больших расстояниях много межпланетной пыли, и пыль тоже рассеивает солнечное излучение. На расстояниях от 20 радиусов и дальше — это уже F-корона, как ее принято называть, т.е. рассеяние фотосферного излучения на космической пыли. Оказывается, что вблизи Солнца ее также можно наблюдать, но несколько другими способами. Когда такие частицы пыли, остатки метеоров или даже комет подходят близко к Солнцу, вещество начинает сублимировать, испаряться, и во время этого испарения можно наблюдать некоторые дополнительные спектральные линии — ионизованного кальция или других элементов. Это начали делать совсем недавно, буквально около десятка лет назад. Такой доклад по новым наблюдениям будет сделан проф. Р. Гуляевым из Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн (ИЗМИРАН) из Троицка. Это уже, наверное, третье затмение, где он наблюдает явления пылевой составляющей короны очень близко к Солнцу.
— А применить на практике полученные во время наблюдения результаты можно, где это используется?
— Практического приложения на Земле — в сельском хозяйстве или в промышленности, конечно, нет. Это фундаментальные явления, которые важны для понимания того, что происходит в нашем мире, в космосе, на Солнце, вокруг Солнца и т.д. Солнечная корона продолжается и дальше в виде солнечного ветра. Это потоки частиц высоких энергий, которые несутся в среднем со скоростью 300 км в секунду, а в отдельные моменты в два-три раза быстрее. И вот этот солнечный ветер заполняет всю Солнечную систему до самых ее границ, когда уже смешивается с межзвездной средой. Так что мы живем, вообще говоря, в короне и солнечном ветре. Когда солнечный ветер обтекает Землю, то он деформирует ее магнитное поле, образуется магнитосферный хвост, происходит взаимодействие между солнечным ветром и магнитосферой. И тогда случаются полярные сияния и магнитные бури, различные эффекты в ионосфере, определяющие состояние среды там, где работают космические аппараты, обеспечивающие нам мобильные телефоны, телевизионные передачи, радиосвязь. В нашей земной ионосфере очень многое связано с явлениями в короне и в солнечном ветре. В этом смысле наблюдения затмений дают богатые практические приложения для работы человечества в космосе и использования его для своих целей.
Фото В. Новикова
стр. 16
|
