Наша ближайшая звезда - Солнце

для самолетов, выражающаяся в возможности прекращения радиосвязи, глушении

радиосигналов.

Солнечные максимумы  плохо поддаются прогнозированию, известно только, что они

повторяются примерно через каждые 11 лет. Ближайший должен случиться в

середине 2000 года, и его продолжительность будет  от года до двух лет. Так

утверждает Дэвид  Хатавей, гелиофизик Космического центра полетов Marshall,

NASA.

Протуберанцы в  течение солнечного максимума могут  возникать ежедневно, но

неизвестно, какой  именно силой они будут обладать и затронут ли они нашу

планету. В течение  нескольких прошлых месяцев всплески солнечной активности и

вызванные ими  направленные на Землю потоки энергии  были слишком слабы, чтобы

причинить какой-либо ущерб. Помимо рентгеновского излучения, это явление

несет и другие опасности: Солнце выбрасывает миллиард тонн ионизированного

водорода, волна  которого перемещается со скоростью  миллион миль в час и

способна достигнуть Земли за несколько дней. Еще большую проблему

представляют собой  энергетические волны протонов и  альфа-частиц. Они

перемещаются с  гораздо большей скоростью и  не оставляют времени для принятия

контрмер, в отличие  от волн ионизированного водорода, с пути которых можно

успеть убрать спутники и самолеты.

В некоторых, самых  экстремальных случаях все три  волны могут достигнуть Земли

внезапно и почти  одновременно. Защиты нет, ученые пока не в силах точно

предсказать такой  выброс и тем более его последствия.

    

Солнечный цикл 

Количество пятен  на Солнце не является постоянной величиной. В дополнению к

вполне очевидным  вариациям, связанным с вращением  Солнца (пятна появляются в

поле зрения и  исчезают за краем), в течение времени  новые группы пятен

формируются, а  старые исчезают. При наблюдении в  течении короткого периода

времени (несколько  недель или месяцев) эта вариация в числе пятен выглядит

случайной. Однако наблюдения за много лет привели  к открытию значительной

особенности Солнца: количество пятен меняется периодически, что обычно

описывается как 11 - летний цикл (в действительности период меняется и

находится ближе  к 10.5 годичному циклу в нашем  столетии).

В 1848 году Иоган Рудольф Вольф изобрел методику подсчета солнечных пятен на

диске, получаемое число называют числом Вольфа: W=k(f+10g), где f - число

всех отдельных  пятен, в данный момент наблюдаемых  на солнечном диске, а g -

число образованных ими групп. Этот индекс очень удачно отражает вклад в

солнечную активность не только от самих пятен, но и от всей активной области,

в основном занятой факелами. Поэтому числа W очень хорошо согласуются с более

современным и  точнее определяемым индексом, обозначаемым F10.7 - величиной

потока радиоизлучения от всего Солнца на волне 10,7 см.

Сегодня числа  Вольфа (осредненные по многим наблюдениям) используют для

характеристики  солнечной активности.

Во время солнечного цикла пятна мигрируют от полюса к экватору, и

распределение пятен  по широте дает так называемую, очень  эффектную, диаграмму

бабочки .

В то время как  продолжительность цикла была практически  одинакова в этом

столетии, в прошлом наблюдались значительные отклонения. Примерно с 1645 по

1715 годы (период, известный  как Маундеровский минимум) на Солнце практически

не наблюдались  пятна, что имело, по-видимому, влияние  на земной климат (см.

дальше).

Особенно длительный период истории солнечной активности скрыт в данных о

распространенности  в прошлом углерода-14 (радиоактивного изотопа обычного

углерода-12). Интенсивность образования С-14 в земной атмосфере зависит от

потока частиц высоких энергий, известных как  галактические космические лучи,

которые рождаются  в высокоэнергичных процессах вне  Солнечной системы.

Способность этих космических лучей проникать  в Солнечную систему зависит  от

величины и геометрии магнитных полей, уносимых от Солнца солнечным ветром в

периоды высокой  активности. В процессе фотосинтеза  растения поглощают С-14

вместе с другими  изотопами углерода и включают его  в свою структуру. Уровни

солнечной активности за прошедшие 2000 лет могут быть оценены  путем измерения

распространенности  С-14 в годовых кольцах старых деревьев. Возраст таких

колец может быть легко найден обратным счетом от внешнего кольца. Сведения из

древних источников о наблюдении солнечных пятен  и полярных сияний, а также

данные о распространенности С-14 были обобщены Эдди в 1976 г. Он установил,

что Маундеровский минимум совпадает с очень резким понижением солнечной

активности, о чем  свидетельствуют перерыв в появлении  полярных сияний и

высокий уровень  С-14. Впоследствии Эдди и другие ученые показали, что такие

периоды аномально  низкой солнечной активности продолжаются в течение

нескольких десятилетий  и типичны для Солнца. Аналогичный эпизод, Шпуреровский

минимум, имел место  в период примерно от 1450 до 1550 гг. Однако протяженный

период высокой  солнечной активности приблизительно между 1100 и 1250 гг.

совпал с относительно теплой погодой, которая, по-видимому, сделала возможной

миграцию викингов в Гренландию и Новый Свет. Возможно, что очередное

затухание солнечной  активности можно ожидать в следующем  веке.Почему

существует солнечный  цикл? До конца никто не знает  окончательного ответа на

этот вопрос. Детальное  объяснение природы солнечного цикла  является

фундаментальной проблемой солнечной физики, которую  еще предстоит решить.

    

Солнце  – источник энергии 

О солнце и его  энергии написаны сотни книг. О  нём пишут физики и химики,

астрономы и астрофизики, географы и геологи, биологи и  инженеры. И в этом нет

ничего удивительного. Ведь солнце является источником жизни  для всего

земного. Солнце испаряет воду с океанов, морей, с земной поверхности. Оно

превращает эту  влагу в водяные капли, образуя облака и туманы, а затем

заставляет её снова падать на Землю в виде дождя, снега, росы или инея,

создавая, таким  образом, гигантский круговорот влаги  в атмосфере. Солнечная

энергия является источником общей циркуляции атмосферы  и циркуляции воды в

океанах. Она как бы создаёт гигантскую систему водяного и воздушного

отопления нашей  планеты, перераспределяя тепло  по земной поверхности.

Солнечный свет, попадая  на растения, вызывает у него процесс  фотосинтеза,

определяет рост и развитие растений; попадая на почву, он превращается в

тепло, нагревает  её, формирует почвенный климат, давая тем самым жизненную

силу находящимся  в почве семенам растений, микроорганизмам  и населяющим её

живым существам, которые без этого тепла пребывали  бы в состоянии анабиоза

(спячки).

А разве могли  бы обойтись без солнца люди и животные? Конечно, нет. Они, если

не прямо, то косвенно зависят от него, поскольку не могут  жить без воды и без

пищи.

Итак, Солнце –  это основной источник энергии на земле и первопричина,

создавшая большинство других энергетических ресурсов нашей планеты, таких,

как запасы каменного  угля, нефти, газа, энергии ветра  и падающей воды,

электрической энергии  и т.д.

Энергия Солнца, которая  в основном выделяется в виде лучистой энергии, так

велика, что её трудно даже себе представить. Достаточно сказать, что на Землю

поступает только одна двухмиллиардная доля этой энергии, но она составляет

около 2,5*1018 кал./мин. По сравнению с этим все остальные источники энергии,

как внешние (излучение  луны, звёзд, космические лучи), так  и внутренние

(внутренние тепло  Земли, радиоактивное излучение,  запасы каменного угля,

нефти и т.д.) пренебрежительно малы.

Солнце - самая  близкая к нам звезда представляющая собой огромный светящийся

газовый шар, диаметр  которого примерно в 109 раз больше диаметра Земли, а его

объём больше объёма Земли примерно в 1 млн. 300 тыс. раз. Средняя  плотность

Солнца составляет около 0,25 от плотности нашей планеты.

Поскольку солнце не твёрдый, а газовый шар, говорить о его размерах следует

условно, понимая  под ними размеры видимого с Земли  солнечного диска.

Внутренняя часть  солнца не доступна наблюдению. Она  представляет собой

своеобразный атомный  котёл гигантских размеров, где под  давлением около 100

миллиардов атмосфер происходят сложные ядерные реакции, во время которых

водород превращается в гелий. Они-то и являются источником энергии солнца.

Температура внутри солнца оценивается в 16 миллионов  градусов.

О том, что это  за температура, английский учёный Д.Джинс в книге «Вселенная

вокруг нас» говорит  следующие: «. булавочная головка вещества, нагретого до

температуры, которое  царит в центре солнца, излучала бы столько тепла, что

человек, находящийся  на расстоянии в 150 км от неё сгорел бы мгновенно». Газ,

который бушует в недрах Солнца, не только необычайно горяч, но и очень тяжёл.

Его плотность  в 11,4 раза превышает плотность Солнца. В этом атомном котле

возникают невидимые  рентгеновские лучи. Прежде чем достигнуть поверхности

Солнца, они проходят очень извилистый путь, преодоление  которого занимает

около 20 тыс. лет. Чем  ближе они приближаются к поверхности  Солнца, тем всё

больше увеличиваются  длины волн, а частота колебаний  уменьшается, пока они не

превращаются в  ультрафиолетовый и видимый свет.

По мере изменения  характера лучистой энергии меняется и температура Солнца.

На расстоянии ¾ радиуса от центра она снижается  примерно до 150 тыс.

градусов. Наблюдать  с Земли можно только внешнюю  оболочку Солнца (фотосферу).

Она-то и излучает солнечную радиацию. Толщина фотосферы  всего около 300 км, а

температура её поверхности 5700 градусов.

Выше слоя фотосферы  располагается солнечная атмосфера. Солнечную атмосферу

учёные разделяют  на две части. Нижний её слой, где  вспыхивают языки пламени

солнечного газа, называется хромосферой, а верхний – практически безграничный

слой – солнечной  короной. Температура её газов достигает  миллионов градусов,

то есть в тысячи раз выше, чем температура фотосферы.