Пятна исчезают без следа: Вечный минимум на Солнце
«Лично я готов биться об заклад, что пятна на Солнце вернутся, — заявляет гелиофизик Мэтт Пенн (Matt Penn), однако и соглашается, — есть некоторые свидетельства того, что это может и не произойти». Дело в том, что коллега ученого Билл Ливингстон (Bill Livingston), работающий в той же Национальной солнечной обсерватории (NSO), изучающий магнетизм солнечных пятен уже более 17-ти лет, обнаружил в нем явную тенденцию к снижению.
«Величина магнитного поля пятен снижается, в среднем, примерно на 50 гаусс в год, — говорит он. — И если мы экстраполируем эти данные в будущее, окажется, что они полностью исчезнут примерно в 2015 г.»
Дело все в том, что сами по себе солнечные пятна — порождение магнитного поля Солнца. Их основа — не нечто твердое, а, по сути, неосязаемое, — силовые линии этого поля. Темными пятна делает температура: плазма здесь примерно на 1,5 тыс. градусов холоднее, чем в остальной части солнечной фотосферы, поскольку магнитное поле препятствует подъему сюда более горячей плазмы из глубины. Если, скажем, Земля по какой-то причине лишится своего магнитного поля, в целом с планетой ничего не произойдет, но солнечное пятно исчезнет без следа.
«По нашим данным, величина магнитного поля в местах, где образуются солнечные пятна, должна быть локально повышена примерно на 1500 гаусс, — добавляет Ливингстон, — И если существующая тенденция сохранится, мы окажемся ниже этой величины уже в ближайшем будущем. Магнитное поле будет слишком слабым и неспособным формировать новые пятна».
«Эта работа сделалась сенсацией в области гелиофизики», — комментирует результаты Ливингстона и его коллег из NSO Дэвид Хатавей (David Hathaway), уже знакомый нашим читателям. В частности, мы приводили его комментарии относительно текущего затянувшегося минимума солнечной активности — в статье «Пустое Солнце». «Однако, — добавляет ученый, — она противоречива».
Противоречие это не связано с реально имеющимися данными. Тенденция, на самом деле, прослеживается со всей достоверностью и очевидностью. То, что вызывает сомнения — это реалистичность экстраполяции. По замечанию Хатавея, основной массив информации собран Ливингстоном и Пенном уже после последнего максимума, пришедшегося на 2000−2002 гг. «Снижение магнитного поля, — говорит он, — может быть нормальным аспектом текущего снижения солнечной активности, а вовсе не признаком того, что пятна исчезают навсегда». Впрочем, Пенн настаивает на том, что в целом данные собирались куда дольше — в течение 17-ти лет — и вряд ли такое возражение может быть принято.
Сама техника, которую использовали ученые из NSO, состоит в изучении характеристик солнечного спектра, точнее говоря, в анализе линии, соответствующей атомам железа. Магнитные поля Солнца приводят к разделению этой линии на две (это явление в честь открывшего его голландского физика называется явлением Зеемана), и величина расщепления линии зависит от интенсивности магнитного поля. Это и позволяет ученым замерить величину магнитного поля Солнца, даже находясь на Земле.
Следить за солнечным магнетизмом посредством эффекта Зеемана астрономы начали почти столетие назад, но Билл Ливингстон внес и свой элемент в эту методику. В отличие от большинства своих коллег, работающих с видимым спектром, он обратился к инфракрасной его части. Спектральные линии в этой области более ярко отвечают на воздействие магнитного поля, позволяя вести более аккуратные измерения — и делать более точные выводы. Кроме того, Ливингстон работал, что называется, «широким бреднем», только за период между 1998 и 2005 гг. изучив таким образом более 900 отдельных пятен. Именно сочетание точности и больших масштабов делает его исследование весьма авторитетным.
Впрочем, если солнечные пятна и исчезнут, надо сказать, это будет не впервые. В XVII в. на Солнце практически не наблюдалось пятен почти 70 лет. Этот период, известный, как минимум Маундера, растянулся на время с 1645 по 1715 г. — тогда даже лучшие астрономы (включая легендарного итальянца Джованни Кассини), продолжая наблюдение за Солнцем, не могли насчитать более нескольких пятен за год (в обычный год их могут появляться тысячи). Про минимум Маундера подробнее читайте в нашей заметке «Солнечный прогноз». Ждет ли нас очередной необъяснимый и длительный минимум, видимо, покажет только будущее. Зато — уже ближайшее. Но как бы то ни было, нас наверняка ждет масса интересного.
По информации NASA