Лилия Алексеева - Небесные сполохи и земные заботы

Вот пример. Даже сквозь сильное полярное сияние видны звезды (вспомним уже приведенный отрывок из Ушакова), и всякий раз, когда состояние неба не позволяет увидеть звезды, нельзя видеть и полярные сияния. Разглядеть звезды днем мешает солнечный свет, по этой же причине должны быть «невидимками» полярные сияния, случившиеся в светлое время суток. Тот вполне очевидный факт, что звезды не наблюдаются на дневном небосклоне, не мешает нам знать, что они на нем есть. На этот счет уже много веков нет сомнений. А в подобном вопросе о полярных сияниях — случаются ли они днем, оставаясь невидимыми, или же их просто нет в это время суток — даже году в 1960‑м господствовало неверное представление: специалисты считали, что сияния бывают только ночью!

Между тем такое невидимое полярное сияние заметить даже легче, чем дневные звезды. Людям давно известно, что при полярных сияниях меняется магнитное поле, появляются его возмущения. Еще в старину моряки–поморы говорили: «На пазорях матка дурит». Пазорями они называли полярные сияния, маткой — компас. Точные приборы–магнитографы регистрируют магнитные возмущения и при очень слабых полярных сияниях. Значит, если сияние не видно, о его присутствии можно судить по измерениям магнитного поля на поверхности Земли. Почему же дневные полярные сияния так долго не обнаруживали себя? Дело здесь в том, что при прочих равных условиях случаются они, как установила О. В. Хорошева, на более высоких широтах, чем ночные. Временами их можно видеть даже простым глазом: когда вблизи полюса устанавливается почти круглосуточная полярная ночь, сияния в часы, близкие к полуденным, наблюдать не так уж трудно. Однако сказалась неосвоенность высоких широт: меньше наблюдателей, меньше наблюдений — труднее выявить закономерности. Полярные сияния оставались как бы за кадром. Прямо по Козьме Пруткову: «Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы, но потому, что не входят в круг наших понятий».

Выполнив тщательный анализ наземных наблюдений, О. В. Хорошева и Я. И. Фельдштейн нашли, что полярные сияния горят одновременно в некоторой кольцевой области, которая охватывает магнитный полюс Земли. В зависимости от обстановки в космосе это кольцо то стягивается к полюсу, то, наоборот, растягивается, сползая в более низкие широты. В среднем его полуденная (обращенная к Солнцу) часть занимает полосу между 74,5° и 79,5° геомагнитной широты (такой широты, 90° которой соответствуют полюсу, но не географическому, а магнитному), полуночная часть захватывает полосу 60,5°‑75,5°. На одних участках этого кольца сияния видны лучше, на других хуже или вовсе не видны, как, например, днем; где–то они могут выглядеть как неподвижные, ровным светом горящие дуги, в других местах — двигаться, вспыхивать и переливаться. Но при всем этом разнообразии они образуют целостную систему. Ее стали называть овалом полярных сияний, или авроральным овалом. И таких овалов на Земле два — по одному вокруг каждого магнитного полюса.

Аврора, как известно, — богиня утренней зари. При чем тут утренняя заря? Ни при чем. Однако как раз ее именем древние римляне называли полярные сияния. Они бывают редко на средних и низких широтах, а когда случаются, тон их обычно красновато–розовый. Видно, цвет и определил древнее название полярных сияний — «аврора», которое вошло затем в ряд европейских языков. Потом, когда появились спутники и полярные сияния стали всесторонне изучаться, обнаружилась масса явлений, с ними связанных. По–русски эти явления можно было бы назвать «полярносиянными», но это звучит несколько громоздко. Поэтому и в русский язык вошли выражения типа «авроральные явления».

Середина 70‑х годов. В читальном зале я открываю очередной номер геофизического журнала. Вот она — картина, которую так давно хотелось увидеть! Передо мной снимок полярного сияния, переданный из космоса, с борта спутника, летевшего на высоте 1400 километров. Светящаяся линия тянется на многие тысячи километров, замыкаясь кольцом вокруг магнитного полюса. А сколько было споров, составляют наблюдаемые с Земли дуги полярных сияний единую систему, авроральный овал, или нет! Вот и в журнале читаю: «Одно такое изображение стоит сотен часов работы научного семинара»…

Теперь такие снимки уже не редкость. Их получают сканированием, последовательным просмотром полярной области путем перемещения объектива фотокамеры или радиолуча. Состояние неба перестало быть помехой для наблюдений. Но снимки, сделанные из космоса, когда под спутником ясная погода, особенно красивы: горят сияния, а сквозь них видна Земля с такими знакомыми по картам очертаниями материков и океанов.

Был когда–то такой забавный случай. В начале 20‑х годов в Германии состоялась защита диссертации на тему «Проблемы космической физики». Ее автором была Лизе Мейтнер — первая в Германии женщина–физик, получившая ученую степень. Впоследствии она вошла в историю науки благодаря ряду замечательных работ по ядерной физике. Но тогда имя женщины в научном контексте звучало непривычно. Видимо, это и сбило с толку журналиста, назвавшего в газете ее диссертацию «Проблемы косметической физики». Но только ли в непривычности дело?

Известный советский физик Д. А. Франк — Каменецкий о значении слова «космос» писал так: «По–гречески слово «космос» значит украшение, порядок. В древнегреческой философии космос противопоставлялся хаосу — беспорядку, слепому случаю. Для древних греков понятия порядка и красоты были тесно связаны. Античная космология была прежде всего красивой: небесные тела считались вделанными, как драгоценные камни, в хрустальные сферы, издававшие при своем вращении прекрасные музыкальные звуки (так называемая «гармония сфер»). Законы природы, по их мнению, должны были удовлетворять прежде всего эстетическим требованиям. Эта точка зрения держалась в философии и науке долго — недаром даже Коперник считал, что орбиты планет должны быть круговыми лишь потому, что круг красивее эллипса. Таким образом, сходство слов «космический» и «косметический» на самом деле вовсе не случайно».

Вряд ли древние греки удивились бы, узнав, что обычно лицо космоса, каким оно проступает на небесном телеэкране, — светлое кольцо простых и ясных очертаний. Этот привычный вид аврорального овала — как испытательная таблица, которую мы видим на экране домашнего телевизора, когда по программе нет ни фильмов, ни репортажей.

Однако когда космос возмущен, порядка в очертаниях овала становится меньше, красоты же, пожалуй, больше: здесь–то и появляются телепередачи с движением и цветом. Об их сюжетах — потом.