Сообщения о том, что на Солнце произошла очередная мощная вспышка, в последнее время появляются прямо-таки с пугающей регулярностью. В иные месяцы такая информация выдаётся чуть ли не каждую неделю, а то и чаще. А ещё постоянно разражаются магнитные бури, и полярные сияния периодически наблюдают даже в южных широтах… Есть ощущение, что светило за что-то разозлилось на нас и теперь наказывает человечество вместе с другими обитателями планеты. Подчас даже закрадываются тревожные мысли: вдруг всё это предвестники непоправимой катастрофы?

Так что же происходит с солнышком на самом деле? Насколько типично такое поведение для звёзд, одной из которых, в общем-то, и является наше светило? И, в конце концов, когда это всё прекратится? Эти вопросы мы задали кандидату физико-математических наук Николаю Паклину.

 

ВСЁ ПОВТОРЯЕТСЯ

— Никогда раньше я не получала так много сообщений о вспышках на Солнце и следующих за ними магнитных бурях на Земле…

— Это и понятно. Никогда раньше не было такого большого количества доступных источников информации. Поэтому подавляющее большинство людей и не догадывались о подобных явлениях. А они вовсе не уникальны.

У Солнца есть период активности — примерно 11 лет. Когда светило находится в обычном состоянии, от него идёт спокойный солнечный ветер, летят протоны, электроны, ядра гелия. Но через каждые 11 лет появляются пятна, происходят интенсивные вспышки — то есть выброс большого количества плазмы. Врезаясь в магнитосферу Земли, они вызывают возмущения, а иногда и неожиданные полярные сияния. Народ, наблюдая свечение в небе, боится: что это за конец света такой? Но потом всё идёт на спад, наступает спокойный период, и люди забывают о произошедшем. А затем всё повторяется сначала!

Мы сейчас как раз находимся на пике активности этого цикла, и пробудем на нём ещё некоторое время — примерно год. Тем не менее рано или поздно он будет спадать.

— Почему именно 11 лет, а не пять или сто?

— Вот такой период у Солнца. Впрочем, есть и куда бо́льшие циклы, например двухсотлетний. Но он не так хорошо изучен, как локальный, длящийся примерно 11 лет. Здесь мы можем уже достоверно предполагать, на какие годы придётся пик активности светила, а на какие — спад.

— По какой причине некоторые вспышки, даже мощные, и вовсе не влияют на Землю, а другие, относительно слабые, вызывают геомагнитные бури?

— Дело в том, что Солнце очень большое. На него приходится почти 99 процентов массы нашей системы, а на планеты, их спутники, а также другие тела — немногим более одного процента! Представляете его масштаб?

При этом выбросы плазмы происходят в разных местах, а Земля вращается вокруг светила по орбите, которая находится в одной плоскости. Так что очень сильная вспышка может просто пройти мимо, не оказав никакого влияния.

Магнитные бури на нашей планете вызывают только те возмущения, которые происходят на солнечном экваторе, в плоскости эклиптики. А если выброс плазмы случился на полюсе Солнца, то нам всё равно.

 

ЗАЩИТА ОТ ВОЗМУЩЕНИЙ

— Вы говорите, что возмущения на Солнце — обычное явление. Значит, переживать не о чем, всё в порядке? Такая активность не может людям навредить?

— Ну почему же, может. Конец света, конечно, не наступит, однако солнечные вспышки вызывают на Земле геомагнитные возмущения и даже настоящие бури, когда кипит и бурлит вся магнитосфера планеты. Эти явления способны повлиять как на людей, так и на технику. Например, привести к нарушению связи, выводу из строя тонкой аппаратуры на спутниках, а то и к отключению электричества.

К слову, первый раз такое влияние солнечной активности было зафиксировано ещё в XIX веке. Астроном Ричард Кэррингтон в 1859 году наблюдал супервспышку, а позже на Земле началось серьёзное магнитное возмущение. В то время использовалось куда меньше технологических устройств, чем сегодня, тем не менее последствия оказались очень серьёзные. Пострадал телеграф: его провода искрили, начались пожары, а некоторых служащих сильно ударило током!

Но нужно сказать, что супервспышка, подобная той, что случилась в позапрошлом веке, — это очень редкое явление.

— Трудно представить, что будет, если такое произойдёт в современном мире. Наступит же полный коллапс!

— Вообще-то, нечто подобное произошло и в 1989 году, в Канаде. Тогда, конечно, технологий было поменьше, чем сейчас, но жизнь людей уже во многом зависела от электричества. И в результате вспышки в нескольких провинциях пропал свет. Все станции распределительные погорели, потому что не было защиты.

— Разве от этого можно защититься?

— Можно, и сейчас принимаются необходимые меры, чтобы из-за магнитных возмущений сети и трансформаторы не сгорели, чтобы не пострадали газопроводы и другие объекты, в том числе за пределами земной атмосферы. И не только спутники. О происходящих вспышках предупреждают космонавтов на МКС, и в этом случае тоже принимаются меры защиты.

Однако есть такие явления, от которых никакая защита не поможет. Хочу напомнить про такого замечательного учёного — Александра Чижевского. Он первым обратил внимание на то, как влияет Солнце на человека — конечно, не персонально на каждого, это уже медицина изучает, а на общество. И сделал вывод, что все революции и войны приходятся на максимум активности светила. По крайней мере, в ХХ веке было именно так. Это подтверждённый факт.

— А солнечные затмения на нас как-то влияют?

— Ну, они-то никак не связаны с солнечной активностью. В древности затмения использовали в религиозных и даже политических целях: есть в них что-то мистическое. Но когда люди разобрались, чем это вызвано, они просто стали воспринимать происходящее как красивое явление.

ОСОБЕННОСТИ ЖЁЛТОГО КАРЛИКА

— Есть куча фантастических фильмов, как правило, катастроф, которые так или иначе связаны с Солнцем. В одних оно нагревает Землю до такого состояния, что сдвигаются континенты. В других, наоборот, гаснет. В третьих выбрасывает язык плазмы, который сжигает планету. Посмотришь — и жутко становится. А вы как относитесь к таким произведениям?

— Это не более чем фантазии. На самом деле масштабы светила таковы, что там всё очень стабильно. Ничего такого, что показывают в фильмах-катастрофах, с Солнцем не произойдёт. Оно живёт миллиарды лет, а сколько человечество существует на Земле? Мы скорее сами себя истребим, чем дождёмся, когда оно погаснет или произойдёт ещё что-то действительно непоправимое. Так что не стоит себя накручивать.

— Сколько же всего лет Солнцу? И какой срок ему отмерен?

— Оно существует уже пять миллиардов лет и впереди ещё столько же.

Вообще, наше солнышко — довольно комфортная звёздочка. Жёлтый карлик, не слишком активный, но и не холодный. Поэтому на том расстоянии, где проходит орбита Земли, и зародилась органическая жизнь. Вот поближе к светилу уже жарко. На поверхности Венеры парниковый эффект, на Меркурии вообще пустыня. В свою очередь, подальше, на Марсе, холодно.

— А светит и греет Солнце потому, что это, по сути, одна большая термоядерная реакция?

— Не совсем так. Это такой большой плазменный шар из водорода и некоторого количества гелия. Вещество под действием гравитации постепенно сжималось, уплотнялось, и когда плотность в центре достигла высоких значений, началась термоядерная реакция. Но не в буквальном понимании, не так, как при взрыве бомбы, когда происходит мгновенный выброс энергии, — в таком случае наше светило бы очень быстро прогорело.

На Солнце всё происходит благодаря такому явлению, как квантовое туннелирование. Этот эффект допускает реакции, запрещённые либо почти невозможные в классической физике. И даже при недостаточном сжатии вещества вероятность процессов, при которых происходит выброс энергии, заметно увеличивается. Да, нужно множество столкновений, чтобы хотя бы одна пара атомов прореагировала. Однако наше светило настолько огромное, что этого оказывается достаточно.

— Но через пять миллиардов лет оно всё же погаснет, и что? Превратится в чёрную дыру?

— Нет, не превратится. Для этого жёлтый карлик слишком маленький. Чтобы произошло необходимое сжатие, нужна масса в десятки раз больше. Поэтому чёрной дырой наше Солнце не станет.

— Это в какой-то мере утешает… Вот интересно, насколько типично или же, наоборот, уникально Солнце? Ведь не все же звёзды такие, как оно.

— Да, звёзды бывают разные. Есть очень тяжёлые, горячие — голубые гиганты. При этом они прогорают буквально за несколько миллионов лет. Как раз потому, что гравитация там высокая и термоядерная реакция на таких космических телах идёт очень быстро. А красные карлики, наоборот, могут жить по 50 миллиардов лет, дольше, чем существует Вселенная. Они очень экономно расходуют вещество.

К слову, астрономы по аналогии с таблицей Менделеева придумали последовательность, которая позволяет упорядочить космические объекты. Есть шкала, на одном конце которой располагаются холодные мелкие карлики, а другом — горячие гиганты. И солнышко посередине. Так вот, большинство обнаруженных человечеством звёзд расположено на этой последовательности рядом с нашим светилом!

 

СИСТЕМА ТРЁХ ТЕЛ

— А есть системы, в которых не одна, а сразу две и более звезды? Или это тоже выдумки фантастов?

— Конечно, есть. Два тела — это очень устойчивая модель, таких вариантов с двумя солнцами и планетами в космосе много. Вот когда есть три объекта, близких по массе, уже труднее просчитать их движение. Но бывают случаи, когда и в системе трёх тел всё более-менее упорядочивается. Да, присутствует некоторая хаотичность, они дёргаются-дёргаются, но всё равно стабильно.

Кстати, ближайшая к нам система альфа Центавра тройная. Там крутятся две тяжёлые звезды, и одна подальше медленно гуляет вокруг этой парочки.

— Может так случится, что там есть жизнь? Или на других планетах? Ведь, как вы сказали, звёзд, похожих на наше Солнце, очень много. Значит, где-то в бесконечной Вселенной может быть объект, условия на котором схожи с земными.

— Ещё в прошлом веке в космосе активно искали жизнь, а сейчас уже надоело…Надо сказать, что раньше всё мечтали обнаружить братьев по разуму, инопланетян. А сейчас уже поняли, что дело это гиблое, поэтому ищут просто следы жизни. Хоть какие-нибудь! Пусть даже мёртвые бактерии. У спутников Юпитера или Сатурна, например, под поверхностью расположен океан, вероятно, тёплый. Вот надеются, что там какие-то, хотя бы самые простейшие существа обнаружатся.

В то же время астрономы, используя радиотелескопы, нередко принимают из космоса сигналы от молекул сложных органических соединений. Да, именно органики, которая является основой жизни. Там облака спирта летают огромные, например. Но это всё не то, их же как-то организовать нужно, чтобы получилось что-то живое.

Тем не менее ищут, упорно. Возможно, потому, что в западной науке сегодня преобладает антирелигиозная тенденция. Они стремятся доказать, что и жизнь, и человек на Земле сами по себе зародились. Что не было акта творения.

— А вы как к этому относитесь? И к религии, и к научным атеистам?

— Это вопрос свободы совести. Мы здесь почти все верим в творение. Только необходимо различать научный и религиозный подход, хотя в древности это было одно и то же. Например, Николай Коперник, создатель гелиоцентрической теории Солнечной системы, вообще являлся монахом.

У нас сегодня нет конфликта между наукой и религией, так как мы изучаем две стороны одной медали: дух и материю. И никакого противоречия в этом нет.

 

БЕСКОНЕЧНОСТЬ И БЕЗГРАНИЧНОСТЬ

— Вообще-то, окружающий нас мир даже без инопланетных братьев по разуму — это что-то невероятное. Мне, например, очень сложно принять то, что Вселенная бесконечна! Не имеет границ. Как так? Что это означает?

— А тут есть два понятия: бесконечность и безграничность. Это разные вещи. Вот Земля круглая, и сколько по ней ни двигайся, нигде не уткнёшься в границу. Она конечна, но безгранична.

— И Вселенная так же?

— Там сложнее. Хотя бы потому, что мы видим только ограниченную область Вселенной. Есть разные теории, которые её описывают: она может быть замкнутой, а может оказаться открытой. А ещё нет единого мнения, в каком виде её нужно представлять: трёхмерном или четырёхмерном?

— Согласно квантовой теории она вообще многомерная!

— Ну да, ещё параллельные миры возможны, и мы только пытаемся это понять.

У нас вообще сложилась уникальная ситуация. Когда в ХХ веке открыли теорию относительности и квантовую механику, все ждали: вот-вот — и всё станет известно. Осталось совсем чуть-чуть до постижения тайн мироздания. Но вдруг как повылезли новые вопросы! И стало ясно, что мы всё ещё далеки от понимания мироустройства.

Начали заниматься новыми исследованиями. Изучали, изучали, дошли опять до такого состояния: ну вот, наконец-то! Ещё немного — и мы поймём, как всё устроено. Но тут — на тебе: тёмная материя и тёмная энергия!

Оказывается, известного нам вещества совсем немного, а тёмной материи огромное количество. Большая часть Вселенной состоит из чего-то, что сих пор нам неведомо, а на то, что уже хорошо изучено, всего пять процентиков приходится!

Сейчас все пытаются охотиться за тёмной материей, но не могут поймать. Она ведёт себя очень странно, проявляясь только гравитационно: искривляет свет, стягивает вещество в нашей Галактике, заставляя её вращаться не как планеты вокруг Солнца, а быстро, как твёрдое тело. Более того, вероятно именно эта субстанция удерживает скопления галактик… Но толком никто так и не знает, что это такое. Теорий понастроили много, но внятных доказательств нет. Вот такая безграничность, разбираться с которой астрономам и физикам предстоит ещё долго.

 

ДОСЬЕ

 

Николай ПАКЛИН

Образование: Красноярский государственный университет, физика, 1983 год.

Научная степень: кандидат физико-математических наук, тема диссертации “Сферически симметричные модели релятивистских источников гравитационного поля и излучения”.

Должность и место работы: доцент кафедры теоретической физики и волновых явлений Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета.