Дмитрий Соколов - Небесные магниты. Природа и принципы космического магнетизма [litres]

Очевидно, Людовик не сам проводил наблюдения, но, видимо, следил, чтобы его астрономы работали последовательно и аккуратно. Иначе трудно представить, почему один из ведущих наблюдателей – Жан Пикар – не бросил наблюдения за те 10 лет, в которые ему удалось увидеть лишь одно солнечное пятно. Представьте, за 10 лет никаких внятных результатов! Любой другой на его месте нашел бы более интересное занятие. Пикар ведь понятия не имел, что отсутствие солнечных пятен в этом случае гораздо важнее, чем их присутствие.

Стоит вспомнить и сотрудников Парижской обсерватории, которые сохранили в ее архивах данные этих важных наблюдений. Эти столетия в истории Франции были отнюдь не легкими и безоблачными. Несколько революций, войны – и вся страна приобрела совсем другой облик. Париж времен Людовика XIV отнюдь не похож на тот Париж больших бульваров, который мы так любим. Когда данные архивы оказались востребованными, сотрудники обсерватории – среди них стоит назвать прежде всего Элизабет Нем-Риб с ее огромным энтузиазмом и любовью к науке – извлекли результаты наблюдений и ввели в научный оборот.

В 90-х гг. прошлого века я проработал год в группе Е. Нем-Риб и участвовал в работе над этими бесценными данными. С тех пор Париж – одно из самых любимых мест в мире, не считая Москвы.

Оценивая эти старые архивные результаты, приходится, естественно, считаться с тем, что 400 лет – это большой срок. Некоторые наблюдения утеряны и дошли до нас лишь в пересказе. Телескопы Пикара и другого наблюдателя – Ла Ира – были неизмеримо хуже современных и не могли видеть мелких пятен. Часто мы плохо понимаем мотивацию исследователей, проводивших эту работу. При введении в научный оборот архивных данных высказывалось мнение, что наблюдатели просто преуменьшали число солнечных пятен – ведь Людовик был Король-Солнце, а какие на нем могут быть пятна? Французские историки (а среди них был знаменитый Ле Гофф) специально изучали этот вопрос и не согласны с таким предположением.

Тем не менее приходится считаться с тем, что восстановленные архивные данные чем-то похожи на исторические реконструкции. Так астрономическое исследование неожиданно сближается с историческим, а история – менее точная наука, чем физика и математика.

Оценивая достоверность реконструкции истории солнечной активности по архивным данным, можно подойти к делу с двух позиций. Безусловно, французские астрономы далекого XVII в. не всегда следовали нормам современной науки. Насколько известно, они не читали The Astrophysical Journal и не писали заявок на гранты Российского фонда фундаментальных исследований. Они, вероятно, мало задумывались и о гендерных проблемах астрономии, если вообще допускали, что женщины могут заниматься наукой. Упрекнув их во всем этом, можно ориентироваться только на современные данные. Мне, однако, больше нравится другой подход: постараться взять от предшественников все лучшее, не забывая, о том, что эти работы имели и свои недостатки.

Пожалуй, существует некоторая параллель между научным проектом по физике Солнца, выполненным под руководством Людовика XIV, и советским атомным проектом прошлого века. Людовик, которого не назовешь либералом, мог удовлетворять свои прихоти. В истории он известен и менее симпатичными предприятиями, чем исследования солнечных пятен. Однако его концентрация усилий на выбранном направлении действительно дала впечатляющие результаты. Мы привыкли думать, что свобода – необходимая предпосылка развития науки. С этих позиций знаменитый английский мыслитель и историк Бокль в книге «История цивилизации в Англии» рассматривал эпоху Людовика XIV как начало конца французской науки, вскоре после этого она стала проигрывать английской. Видимо, астрономический проект Людовика заставляет быть более осторожным в оценках, хотя в конечном счете свобода лучше несвободы. Мне кажется, что об этом уже говорилось не так давно.

Людовик прожил долгую жизнь, но, естественно, все равно умер. Примерно в это же время умер и Ла Ир – последний из плеяды французских наблюдателей той поры, посвятивший себя солнечной тематике. Новое поколение нашло себе новые задачи – не менее интересные и важные, но не связанные с солнечной активностью. Эстафета исследований солнечных пятен перешла к Гринвичской обсерватории, чья работа пополнялась серией любительских, но очень хороших и ценных наблюдений в Германии, а во второй половине позапрошлого века возникла целая сеть обсерваторий и стало возможным проверять данные одной обсерватории по данным другой. Естественно, это повышает достоверность реконструкции.

Однако вплоть до самого последнего времени база данных солнечных пятен остается не вполне однородной. Дело в том, что быстро обновляется наблюдательная техника. От наблюдений в наземных обсерваториях наука переходит к наблюдениям на космических станциях. Они гораздо более точны, чем наземные наблюдения, однако должны ли мы учитывать каждую мелочь в виде отдельного пятна? К тому же каждая станция работает ограниченное время, а сопоставление данных разных станций, мягко говоря, непростая задача.

Поддержание постоянного мониторинга солнечной активности на наземных станциях очень плохо вписывается в правила современной грантовой науки. В общем, научная жизнь – совсем не тихая гавань, где все говорят друг другу только комплименты.

Сейчас число солнечных пятен – далеко не единственный индекс солнечной активности. Этим словом называют интегральный количественный показатель, который характеризует солнечную активность как целое. Даже имея в руках карты распределения магнитного поля по поверхности Солнца, приходится суммировать эти сложные картины и строить такие индексы. Одним из таких полезных индексов является суммарная площадь солнечных пятен. Но у данного индекса есть недостаток: первые наблюдатели не всегда оставляли достаточно подробные зарисовки для того, чтобы вычислить площади!

Четыреста лет – большой срок в сравнении с масштабом человеческой жизни, но астрономы привыкли оперировать большими числами и хотят узнать и о том, что было на Солнце еще раньше. Тут на помощь совсем неожиданно приходит еще одна наука – изотопная геохимия.

Оказывается, солнечная активность записана в изотопном составе некоторых элементов «в слоях земных», как говорил М. В. Ломоносов. Происходит это так. Землю постоянно бомбардирует поток очень быстрых частиц, прилетающих из глубин нашей Галактики – Млечного Пути, а может быть, и откуда-нибудь подальше. На Земле эти частицы – их называют космические лучи – вступают в реакции с ядрами различных химических элементов, в результате чего образуются другие изотопы, например радиоактивный изотоп углерода. Чем больше космических лучей, тем выше его содержание в атмосфере и на поверхности Земли. Оттуда он попадает в деревья и откладывается в их годичных кольцах. Он попадает в полярные льды и тоже откладывается в годичных слоях этих льдов. Это очень интересно само по себе, но пока не имеет отношения к Солнцу.