Альманах «ЭВРИКА»

Часть  I     В ПОИСКАХ «ГОВОРЯЩИХ» ЗВЕЗД

НОВОЕ О ЦИКЛАХ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

На поверхности Солнца наблюдаются многочисленные и разнообразные явления: пятна, факелы, флоккулы, вспышки, волокна (протуберанцы) и другие. Число и мощность этих процессов периодически меняются. Минимумы и максимумы их на Солнце повторяются в среднем через 11,2 года. Такие периодические колебания получили название 11-летних циклов солнечной активности.

Еще в середине прошлого столетия ученые обнаружили связь возмущений магнитного поля Земли с изменениями числа пятен на Солнце. В последующие годы отражение 11-летних колебаний солнечной активности было обнаружено в погодных и гидрологических явлениях, в изменении свойств ионосферы, плотности потока космических лучей, в жизнедеятельности растений и животных. Некоторые заболевания людей также указывают на 11-летнюю периодичность.

Наука о солнечно-земных связях имеет большое практическое значение. Одна из главных ее задач — прогнозирование явлений на Солнце и Земле. В основе солнечных прогнозов лежат те или иные эмпирические правила и закономерности. Удачные солнечные прогнозы астрономы делают уже на протяжении последних 50 лет.

В ноябре 1979 года астрономы Уссурийской станции службы Солнца Дальневосточного научного центра Академии наук СССР отметили максимум текущего цикла солнечной активности. За последние 370 лет столь высокая активность Солнца наблюдалась три раза: в 1778, 1847 и 1957 годах. Нами было подмечено, что вековые колебания солнечной активности имеют двойные максимумы. Используя закономерности этого явления, можно сделать сверхдолгосрочный прогноз солнечной активности — на 100 лет вперед. Согласно прогнозу в последующие три десятилетия ожидается понижение активности светила, но не столь глубокое, как в начале XX века. Зато наши потомки в середине XXI века будут свидетелями мощной активности Солнца.

После максимума 1979 года солнечная активность постепенно уменьшается. Следующий минимум ожидается в 1986 году. Уссурийские астрономы внимательно следят за особенностями хода солнечной активности. Так, по материалам наблюдений, полученным на станции, установлено, что месячные флуктуации активности пятен на севере и юге солнечного диска развиваются в двух режимах: параллельные и антипараллельные колебания. Смена ритмики колебаний происходит в годы максимумов. С середины 1976 года до мая 1979 года месячные флуктуации активности пятен на севере и юге развивались параллельно, а затем — антипараллельно.

Солнечные вспышки управляются совершенно другим колебательным механизмом. В 11-летнем цикле № 20 (1964—1976 годы) месячные флуктуации активности вспышек на севере и юге были антипараллельными. Сейчас отмечается тенденция к параллельности хода вспышечной активности на севере и юге. На основе различия месячных колебаний активности пятен и вспышек сделан вывод о том, что источники этих колебаний располагаются на разных уровнях в атмосфере звезды.

Одна из интересных проблем физики Солнца — взаимосвязь соседних 11-летних циклов активности. В 1948 году ленинградские астрономы М. Гневышев и А. Оль установили, что соседние циклы объединяются в пары циклов с номерами — четный и нечетный. Нечетный цикл более мощный. В последующие годы были обнаружены другие правила их объединения — в 22-летние и 44-летние циклы. Общая черта всех этих закономерностей — тесная связь соседних 11-летних циклов.

В 1964 году А. Оль установил тесную связь высоты максимума 11-летнего цикла с активностью в конце предыдущего цикла. Природа такой связи оставалась загадочной. По нашему мнению, в ее основе лежат меридиональные движения возмущений активности, перемещающейся в направлении от экватора к полюсам. Такие меридиональные движения, обнаруженные нами, имеют признаки волновых движений и были названы «полярными волнами». Они распространяются от экватора вращения Солнца к полюсам со скоростью 6 градусов в год. Полярные волны наблюдаются на всех фазах 11-летних циклов и развиваются независимо от них. Вблизи минимумов хорошо видно, как полярная волна, начинаясь на фоне явлений старого 11-летнего цикла, затем продолжается среди явлений нового цикла. Полярные волны связаны с движениями вещества глубоких подфотосферных слоев. В более близких к поверхности слоях атмосферы Солнца центры тяжести активных явлений перемещаются в направлении к экватору.

Еще 20 лет назад в астрофизике господствовали представления о неподвижности вещества центрального ядра Солнца. В настоящее время ученые накапливают все больше и больше фактов о неустойчивости внутренних слоев Солнца. Возникло даже новое направление в физике Солнца — солнечная сейсмология. В ее задачу входит изучение внутреннего строения Солнца по наблюдениям колебаний и волновых движений на его поверхности.