Неизвестен Автор - Эврика-87

Гипотез и догадок о причинах и следствиях солнечно-земных связей появилось, особенно за последние годы, немало. Но, чтобы поставить предположения на твердый научный фундамент, требовалось накопить достаточно данных не только для создания стройной и обоснованной теории, но и для практического их использования.

Уже первый спутник, запущенный в 1969 году по программе "Интеркосмос", имел ярко выраженную солнечную "ориентацию". За ним в солнечную серию вошли "Интеркосмос"-4,-7-11, -16. Все они проводили исследования в диапазоне волн, недоступном для земных обсерваторий. Приборы космических лабораторий помогли разобраться в механизме генерации коротковолнового излучения при вспышках и других активных процессах на Солнце, а также воздействии такого излучения на плотность и состав верхних слоев атмосферы Земли. В свою очередь, i это послужило основой для построения более точной теории ионосферных возмущений.

Исследования были продолжены на качественно новой основе-с бортау автоматических станций "Прогноз".

Орбита этих станций "вытянута" навстречу Солнцу и достигает в апогее двухсот тысяч километров. Это позволяет в течение большей части периода обращеиия проводить исследования из районов, расположенных вне воздействия магнитного поля Земли. В таких условиях становится возможным наблюдение солнечного ветра, не возмущенного земным полем. Основная задача проекта "Интершок" - изучение так называемых ударных волн.

Дело в том, что частицы солнечного ветра движутся от Солнца с постоянно нарастающей скоростью - их "подталкивает" более горячий газ. Еще задолго до подхода к Земле она достигает скорости звука. Когда такой сверхзвуковой поток плазмы налетает на нашу планету, перед ней возникает ударная волна, аналогично тому, как она образуется у реактивного самолета, летящего со сверхзвуковой скоростью в атмосфере.

Во время вспышек на Солнце, которые сопровождаются выбросами из , короны огромных масс плазмы, плотность, температура и скорость солнечного ветра могут намного превышать средние параметры. Рекордные их значения были зарегистрированы спутнинами "Прогноз" в 1972 году. Скорость ветра достигала 2000 километров в секунду. При этом в межпланетном пространстве наблюдалось образование дополнительных, помимо околоземной, ударных волн.

Гипотеза о существовании таких ударных волн впервые была выдвинута в 1959 году советским ученым Р. Сагдеевым, ныне академиком, директором Института космических исследований АН СССР. После обнаружения их в космосе как в СССР, так и в других странах были проведены многочисленные эксперименты, в которых изучались их свойства.

Одна из главных особенностей проекта "Интершок" - комплексный характер исследований. Совместными усилиями советских и чехословацких специалистов создана научная аппаратура, которая обеспечивает регистрацию всех основных явлений вблизи и внутри фронта ударной волны. Бортовая ЭВМ осуществляет управление программой измерений и потоком информации. Момент пересечения ударной волны распознается автоматически. Это позволяет реализовать вблизи ее фронта режим быстрой регистрации данных, что очень важно, поскольку спутник проходит через интересующие ученых районы за минуты.

Орбита спутника "Прогноз" обеспечивает исследования как околоземной ударной волны, так и межпланетных ударных волн, возникающих при солнечных вспышках. Это дает возможность проследить их характеристики в различных условиях и в зависимости от параметров потока плазмы солнечного ветра.

Исключительно высокая временная разрешающая способность комплекса научной аппаратуры, установленной на "Прогнозе-10" (она в 30-100 раз выше, чем это было достигнуто в лучших зарубежных экспериментах), позволяет хорошо разделить различные события и детально выявить, как развиваются во времени все процессы в ударных волнах, и проследить их отголоски на Земле.

Надо сказать, что изучение ударных волн играет большую роль и в познании явлений в далеком космосе. В частности, считается, например, что в них разгоняются частицы космических лучей. При этом они достигают энергий, которые пока не могут быть реализованы в самых мощных земных ускорителях заряженных частиц.

Спираль на Солнце

Наблюдения пятен на Солнце позволяют во многом прояснить природу и происхождение сравнительно холодных областей, где развивается мощное магнитное поле. Очертания всех наблюдавшихся до последнего времени солнечных пятен представляли собой более или менее правильную окружность со средним диаметром около 10 тысяч километров. Однако 19 февраля 1982 года группа сотрудников Китт-Пикской национальной обсерватории США, возглавляемая известным астрономом Уильямом Ливингстоном, впервые обнаружила на Солнце пятно, имеющее форму спирали. Размер этого необычного образования, напоминающего очертаниями спиральную галактику, также был непривычно велик: оно достигало 80 тысяч километров в поперечнике.

Пятна на Солнце нередко служат источником солнечных вспышек, и возникло опасение, что столь крупное вызовет вспышку необычной интенсивности, а за ней на Земле последуют мощные магнитные бури и нарушения радиосвязи. Однако этого не случилось. В течение примерно двух суток с момента своего рождения гигантская спираль "рассосалась", образовав несколько более мелких пятен. Астрофизики доподлинно еще не знают, как и почему возникают такие явления.

Сценарий солнечной вспышки

Солнечные вспышки занимают умы ученых уже второе столетие, однако сущность этого грандиозного явления природы еще до конца не познана. Совершенствование техники наблюдений, развитие теоретических представлений пополняют наши знания, изменяют взгляды на природу и механизм вспышек. Так, довольно долго считали, что они образуются в хромосфере Солнца небольшом слое между видимой поверхностью светила и его короной.

Но когда наблюдать Солнце стали с помощью космической техники, выяснилось, что главные события вспышки разыгрываются в солнечной короне.

Вспышки - гигантские всплески излучения во всех диапазонах электромагнитного спектра, от гамма-лучей до сверхдлинных радиоволн. Специалисты различают рентгеновские, протонные и иные вспышки. Последние исследования дают основание считать, что вспышка - это единое сложное явление, захватывающее все слои солнечной атмосферы и оказывающее разнообразное воздействие на околосолнечное пространство, Землю и другие планеты.

Вспышки обычно возникают в активных областях поверхности Солнца, где наблюдается сильное магнитное поле, откуда черпается энергия вспышек.

В ходе каждой из них различают три стадии: предвспышечную, которая длится часы и даже десятки часов, импульсную, продолжающуюся всего несколько минут, за которые быстро возрастает излучение, и плавную, во время которой всплеск излучения постепенно затухает.