Солнечные пятна: каковы причины их появления и чем они угрожают Земле
Как происходят магнитные бури и вспышки на Солнце, почему солнечные пятна темнее поверхности Солнца, как они возникают и чем опасно их образование для жителей Земли.
Самое древнее упоминание о солнечных пятнах сделано ещё во времена Древней Греции, учеником Аристотеля – Теофрастом из Афин. Так уж получилось, что именно ученику, довелось основательно пошатнуть теорию учителя – ведь Аристотель (и Птолемей), считали звезды за совершенные и неизменяемые сферы. Однако, как сказал поэт (Михаил Херасков) “И в Солнце, и в Луне есть темные места!”.
Упоминают о пятнах на солнце есть и во “Всемирной хронологии” Иоанна Вустерского (Англия), и в наших, русских никоновских летописях, а по словам китайских историков – в Китае солнечные пятна заметили и описали ещё до древних греков. Однако началом “научного” осмысления пятен на Солнце все же принято считать 1610 год, когда (с появлением телескопа и первых наблюдений Галилео Галилея) появилась возможность инструментально их зафиксировать.
Систематические наблюдения за пятнами на Солнце начали вести примерно с 1750 г., и, хотя природа их появления оставалась не ясной вплоть до 20-го века, выявить некоторые закономерности и сходные черты этого явления, астрономам удалось довольно быстро.
Галилео Галилей наблюдает в свой телескоп космические объекты. Судя по звездному небу на картинке, вряд ли он занят наблюдениями за пятнами на Солнце!
Солнечные циклы и солнечные пятна
Уже с начала XVIII в. было известно, что интенсивность пятен и время их появления находятся в рамках периода, равного примерно 11 земным годам. Этот период получил название солнечный цикл. За это время пятна на Солнце появляются, достигают максимальных размеров, а затем понемногу уменьшаются. Солнечный цикл может длиться от 7 до 15 лет, его средняя продолжительность составляет 11,07 года.
В начальной фазе солнечного цикла в течение многих дней или недель на Солнце не наблюдается никаких следов пятен. На заключительном этапе периода на Солнце можно видеть около двух десятков скоплений пятен, не говоря об единичных.
Каждое солнечное пятно существует в среднем в течение нескольких месяцев, но тот факт, что цикл составляет 11 лет, свидетельствует о глубоких и длительных процессах, происходящих в недрах Солнца.
Солнечный цикл, судя по всему, связан с взаимодействием магнитного поля светила с конвективным слоем.
В 1908 г. Иоганн Галле совершил открытие — солнечные пятна имеют мощные магнитные поля. Мощность поля типичного пятна составляет 0,25 теслы. Для сравнения — мощность магнитного поля Земли меньше и составляет 0,0001 теслы.
Замечена интересная регулярность в плане распределения магнитных полей — если группа солнечных пятен образуется в Северном полушарии, значит, в предыдущем цикле пятна дислоцировались в Южном полушарии, и так далее. Когда заканчивается один цикл и начинается другой, полярность уравновешивается. Таким образом, полный солнечный цикл, включая и перемещение полярности, длится около 22 лет.
Впрочем, пятна могут появиться одновременно в двух полушариях Солнца симметрично в отношении экватора. Места образования пятен перемещаются на 4,5° — 5° в течение всего цикла.
Солнечные пятна на фоне диска Солнца
Солнечные пятна и солнечные вспышки
Именно солнечные пятна являются областями наибольшей активности на Солнце. В том случае, если пятен появляется много, существует высокая вероятность того, что произойдет пересоединение магнитных линий — линии, проходящие внутри одной группы пятен, соединяются с линиями из другой группы пятен, имеющими противоположную полярность.
Видимым результатом этого процесса является солнечная вспышка.
Всплеск излучения от солнечной вспышки, достигая Земли, вызывает сильные возмущения её магнитного поля (“магнитная буря“), нарушает работу искусственных спутников и даже оказывает влияние на расположенные на планете объекты.
Из-за нарушений магнитного поля Земли увеличивается вероятность возникновения северных сияний в гораздо более низких географических широтах, чем обычно. Ионосфера Земли также сильно подвержена изменению солнечной активности, что проявляется в нарушении распространения коротких радиоволн – в периоды сильной солнечной активности, Солнце “глушит” волны коротких диапазонов и вносит в них весьма ощутимые помехи.
Солнечный ветер постоянно воздействует на магнитосферу Земли, но как правило она успешно «гасит» его «порывы». В случае мощной солнечной бури, магнитное поле нашей планеты едва справляется с потоком солнечной радиации, заметно «сжимаясь» в размерах
Почему солнечные пятна выглядят темными
Солнечные пятна на фоне поверхности Солнца выделяются своим темным цветом. Это связано с тем, что температура солнечных пятен довольно значительно ниже, чем температура фотосферы звезды.
Вокруг самой темной области пятна (ее называют «тень») — находится зона средней светимости — «полутень». Температура солнечного пятна колеблется от 4300° до 4800° К, то есть, примерно на 1000-1500° ниже, чем температура фотосферы.
В полутени температура составляет 5400-5500° К. Для тени характерна светимость, составляющая 32% от фотосферы, для полутени — 80%, поэтому по контрасту с фотосферой они выглядят темными.
Понижение температуры внутри пятен связано с подавлением мощным магнитным полем пятен, конвективных движений вещества внутри Солнца и, как следствие, снижением потока переноса тепловой энергии в этих областях, то есть “остыванием” участка “накрытого” пятном.
На “холодных” звёздах наблюдаются пятна гораздо большей площади, чем на Солнце.
Коллаж – размеры планеты Земля на фоне не самых крупных по размерам солнечных пятен. Как видите, пятна на Солнце имеют действительно гигантский размер.
Появление и время существования солнечных пятен
Пятна на Солнце возникают в результате возмущений отдельных участков магнитного поля Солнца – узкие “языки” магнитного поля звезды внезапно “разрывают” фотосферу в область короны, и сильное магнитное поле подавляет конвективное движение разогретой плазмы, препятствуя в этих местах переносу энергии из внутренних областей Солнца наружу.
В месте “прорыва” фотосферы образуется затемнение, диаметр которого равен нескольким тысячам километров. Это так называемые «поры». Большая часть пор исчезает через день. Другие, напротив, увеличиваются в размерах и приобретают типичные черты пятен, становится заметной полутень, протяженность может составлять от 7000 до 50 000 км.
Срок существования пятен составляет от 2-х недель до нескольких месяцев, то есть отдельные “устойчивые” группы солнечных пятен могут наблюдаться в течение нескольких оборотов Солнца. Интересно, что именно это явление и позволило первым исследователям Солнца, убедительно доказать вращение нашей звезды, а также провести измерения периода обращения Солнца вокруг оси.
Группа устойчивых солнечных пятен на поверхности Солнца. Звезда вращается, и пятна вращаются вместе с ней
Пятна обычно образуются группами, но иногда возникает одиночное пятно, живущее всего несколько дней, или биполярная группа: два пятна разной магнитной полярности, соединённые линиями магнитного поля. Западное пятно в такой биполярной группе называется «ведущим», «головным» или «P-пятном» (от англ. preceding), восточное — «ведомым», «хвостовым» или «F-пятном» (от англ. following).
Только половина солнечных пятен живёт больше двух дней, и всего десятая часть — более 11 дней.
Пятна перемещаются но солнечной поверхности. Дело в том, что Солнце не является твердым телом и его скорость вращения в разны х зонах неодинакова. Например, в зоне экватора период вращения составляет примерно 27 суток, в то время как в полярных частях светила он равен примерно 31 суткам.
В начале 11-летнего цикла солнечной активности пятна на Солнце появляются на высоких гелиографических широтах (порядка ±25—30°), а по ходу времени, перемещаются к солнечному экватору, в конце цикла достигая уже широт ±5—10°. Эта закономерность носит название закон Шпёрера.
Источник
Журнал «ПАРТНЕР»
Чижевский. Влияние циклов солнечной активности
Космизм Александра Чижевского, или Почему мир сошел с ума
Вадим Горелик (Франкфурт-на Майне)
или Почему мир сошел с ума
За разнообразие талантов его называли «Леонардо ХХ века». За приверженность изучению Солнца и солнечного излучения – «солнечным человеком». За нетрадиционный взгляд на марксизм-ленинизм – «врагом под маской ученого». Труды его до сих пор малоизвестны. Но имя его слышал каждый – Александр Чижевский. О нем и его теории космических эр хотим мы вспомнить сегодня.
Многие задают себе вопрос: «Что происходит сегодня с миром? Похоже, что все просто сошли с ума». Необыкновенные природные катаклизмы (смерчи, наводнения, цунами, землетрясения, эпидемии) и техногенные катастрофы (падают самолеты, тонут корабли, аварии на атомных объектах), чудовищная агрессивность при протестных акциях (сожженные машины, разбитые витрины, вандализм на стадионах), политики ведут себя как боевые петухи, доказывая друг другу, кто из них круче с помощью ядерных и ракетных «игрушек». Остервенение широких масс достигает апогея: за одно слово или карикатуру убивают. Жестокость зашкаливает. Политологи интеллигентно называют это полосой турбулентности, в которую вступил мир. Но мало кто задумывается о причинах такого глобального явления.
Солнце – наше все. То, что жизнь на Земле обязана своим возникновением Солнцу, написано в школьных учебниках. А вот то, что наша жизнь есть в большей степени явление космическое, чем земное, и все процессы, происходящие на Земле и в нашем обществе, сильно зависят от процессов, происходящих на Солнце (рис.1), стало известно не так давно.
И это открыл Александр Чижевский – один из крупных ученых минувшего века, основоположник космо- и гелиобиологии, человек, предложивший новое философское понимание глобальных земных процессов. Из простой истины, что солнечная энергия лежит в основе всего происходящего на Земле, он вывел и математически доказал влияние циклов солнечной активности (ЦСА) на периодичность и интенсивность земных природных (землетрясения, цунами, эпидемии) и общественных (войны, революции, мятежи, финансовые кризисы) катаклизмов, которые очень дорого обходятся человечеству.
Трудный путь гения. Он родился 26 января 1897 г. в семье генерал-майора русской армии. После Калужского реального училища продолжил учебу в Московском археологическом и коммерческом институтах и на физико-математическом и медицинском факультетах МГУ. В 1918 г. Чижевский защищает в МГУ докторскую диссертацию «О периодичности всемирно-исторического процесса», в которой на большом фактическом материале доказывает влияние ЦСА на все происходящие на Земле процессы. Венцом его открытия стала монография «Земля в объятьях Солнца», написанная Чижевским на французском языке (Париж, 1938 г.). На русском языке эта книга была опубликована только в 1973 г. уже после его смерти под названием «Земное эхо солнечных бурь».
Открытие Чижевского сразу получило признание. Он был действительным членом 18-ти академий мира, почетным профессором многих университетов Европы, Америки и Азии. В 1939 г. в Нью-Йорке первый международный конгресс по биологической физике и космической биологии избирает Чижевского почетным президентом и выдвигает его на Нобелевскую премию.
Но уже в 1940 г. начинается «средневековый процесс» над Чижевским. Его обвиняют в отступлении от принципов марксизма-ленинизма. Дело Чижевского курирует Вышинский. В «Правде» появляется разгромная статья «Враг под маской ученого».
Чижевский изгнан со всех постов, но остается пока на свободе. Арестовали его в 1942 г. по обвинению в очернении советской власти. Это стоило Александру Леонидовичу 8 лет лагерей и еще 8 дали как спецпоселенцу.
Реабилитировали только в 1962 г., а через два года его не стало.
Суть открытия Чижевского. Чижевский проанализировал большой исторический материал и обнаружил корреляцию максимумов ЦСА (большого количества пятен на Солнце) и массовых катаклизмов на Земле. Было установлено, что периодичность максимальных значений ЦСА изменяется в диапазоне от 8 до 16 лет, в среднем – 11 лет (Рис. 2). Чижевский показал, что в периоды повышенной солнечной активности на Земле происходят войны, революции, стихийные бедствия, катастрофы, эпидемии. Отсюда сделан вывод о влиянии 11-летнего ЦСА на климатические, геологические и социальные процессы на Земле.
«Астронома, читающего эпидемиологию холеры, – пишет Чижевский, – невольно изумляет тот факт, что хорошо знакомые ему годы солнечных бурь и ураганов вызывают столь великие бедственные явления и, наоборот, годы солнечного успокоения и мира совпадают с годами освобождения человека от безграничного ужаса перед этим неодолимым невидимым врагом».
Принципиально важным с точки зрения сегодняшней ситуации в мире является открытая Чижевскимзависимостьот ЦСА психической деятельности не только отдельного человека, но и народных масс, вызывающая их агрессивность, воздействие ЦСА на психику первых лиц государств и их команд, вероятность принятия ими неконструктивных решений на различных уровнях управления государством, приводящим к нарушениям экономики и к военным конфликтам.
Наряду с этим ученый предостерегал от упрощенного понимания его теории. Солнце – не причина появления тех или иных земных катаклизмов. Они могли бы проявляться и без воздействия солнечных бурь, под влиянием социально-экономических и геологических факторов, но время их появления и, главное, их интенсивность тесно связаны с пиками ЦСА. Солнечная активность – это спусковой крючок для процессов, происходящих на земле и в обществе. Поэтому изучение солнечных бурь необходимо для прогнозирования вероятности появления природных, биологических и общественных катаклизмов.
Теория Чижевского сегодня. За прошедшие годы теория Чижевского не только подтвердилась, но и стала востребованной. Зловещая триада: виртуальная коммуникация, легко образующая толпу за считанные часы, агрессивная телевизионная пропаганда, зомбирующая эту толпу, и технический прогресс на службе у варваров настолько усиливают эффект ЦСА, что это стало уже глобальной проблемой. Чем дальше, тем больше людей вовлекается в авантюры психически неустойчивых лидеров, и мир все больше сходит с ума.
Последние события во Франкфурте, в марте 2015 г. (пик 24 цикла) во время открытия нового здания Европейского банка, когда озверевшие толпы протестующих сожгли полицейские машины и ранили 89 полицейских, наглядное тому подтверждение.
Теперь обогащенные знанием, попытаемся с помощью рис. 2 понять, почему мир сходит с ума. Отметим, что средний уровень ЦСА неуклонно повышается, и в настоящее время он вдвое выше, чем в 1800 г. Сегодня изучены 23 солнечных цикла, а с 2008 г. начался 24 цикл, который достиг максимума в 2013-2014 г.г. По прогнозам NASA 24 цикл будет двухпиковым и вызовет мощные магнитные бури.
А теперь сопоставим некоторые наиболее значительные общественные и природные катаклизмы с максимумами ЦСА. При этом нужно учесть временной лаг (отклонение 1-2 года) событий от максимумов ЦСА из-за инерционности глобальных процессов.
15 цикл (1913-1923, максимум в 1917 г. ). Первая мировая война и революции в России и Германии.
17 цикл (1933-1944, максимум в 1937 г.) Вторая мировая война.
19 цикл (1954-1964, максимум в 1958 г.) Суэцкий кризис 1956-1957 г.г. и вторжение СССР в Венгрию в 1956 г.
20 цикл (1964-1976. максимум в 1968 г.) Война 1967-1968 гг. между Израилем и Египтом, Сирией, Иорданией, Ираком, Алжиром и вторжение СССР в Чехословакию в 1968 г.
22 цикл (1986-1996, максимум в 1989 г.) Землетрясение в Армении, уничтожившее город Спитак (1988), распад СССР (1990).
23 цикл (1996-2008, максимум в 2000 г.). Распад Югославии, сопровождавшийся гражданскими войнами.
И, наконец, последний 24 цикл (2008-2019, максимум в 2013-2014 г.г.). Глобальный финансовый кризис. Крупнейшее землетрясение в Японии, приведшее к аварии на атомной станции Фукусима, появление «Исламского государства», второй майдан в Украине, аннексия Крыма и гибридная война в Донбассе, противостояние Россия-Украина и Россия-США.
Как жить дальше? На извечный российский вопрос «Кто виноват?» мы попытались ответить с помощью Чижевского. А вот на второй извечный российский вопрос: «Что делать?» – ответить труднее. Найти управу на Солнце нам не по силам. А вот на людей, подверженных влиянию солнечного излучения – вполне. В своей знаменитой книге «Земное эхо солнечных бурь» А. Л. Чижевский писал: «Государственная власть должна знать о состоянии Солнца в любой данный момент. Перед тем, как вынести то или иное решение, правительству необходимо справиться о состоянии светила: светел, чист ли его лик или омрачен пятнами? Солнце – великий военно-политический показатель: его показания безошибочны и универсальны». Теоретически правильно, но как быть с самими лидерами, которые тоже люди? Там же Чижевский предложил экранировать при пиках ЦСА палаты тяжело больных пациентов. Интересно представить ситуацию в мире, если бы подобным образом экранировались головные уборы и кабинеты неадекватных политиков, менеджеров и финансовых деятелей?
Есть немало предложений от физиков и психологов по тестированию лидеров, принимающих решения. Существует же сегодня тестирование умственных способностей по коэффициенту IQ. Может быть, стоит ввести аналогичный обязательный коэффициент неадекватности (КН) для тестирования психомоторики лидеров? И при некотором пограничном значении КТ ограничивать доступ таких людей к руководящим должностям?
Источник