Дневная звезда. Рассказ о нашем Солнце

При помощи «Скайлэба» мы смогли получить наглядное представление о структуре магнитного поля в полярных областях. Фотографии Солнца, полученные из космоса в ультрафиолетовой области спектра, выявили ажурную структуру силовых линий, на существование которой затменные фотографии давали только слабый намек. В полярных областях силовые линии открыты и простираются в космическое пространство, и поэтому вещество легко может улететь наружу. Это область макроспикул, представляющих собой вытянутые вертикально структуры огромного объема. Свободный поток вещества вызывает появление грациозных корональных лучей, связанных с яркими корональными пятнами.

Наблюдения магнитного поля с высоким пространственным разрешением отчетливо выявили огромное число беспорядочно распределенных узелков с напряженностью магнитного поля, равной 1000 Гс и более. Полярности магнитного поля у различных узелков могут быть разными, и поэтому при усреднении магнитные поля почти вычитаются, что приводит к значению напряженности общего магнитного поля около 1 Гс.

Рис. Солнце — это звезда с переменным магнитным полем.

 Данные указывают на существование крупномасштабной структуры магнитного поля в фотосфере, но она опять же состоит из более мелких элементов. Магнитное поле вытягивается далеко в пространство, образуя секторную структуру межпланетного магнитного поля. В каждом секторе доминирует одна полярность; полярности в соседних секторах различны. Эти секторы могут быть прослежены вплоть до солнечной поверхности.

Наблюдения с высоким пространственным разрешением, по-видимому, покажут, что большая часть магнитного потока в фотосфере концентрируется в ярких факельных точках, так называемых филигри, действительно образующих филигранную структуру. Эти яркие точки, подобно спикулам и волокнам, скапливаются на границах супергрануляционных ячеек. Напряженность магнитного поля внутри малых магнитных элементов, поперечный размер которых составляет 200—300 км, около 1000 Гс. Большая часть магнитного потока сосредоточена в таких ячейках.

Самые высокие значения напряженности магнитного поля, равные нескольким тысячам гаусс, наблюдаются в солнечных пятнах и в областях бурной активности. О наличии пятен на Солнце знали уже с античных времен, хотя последователи Аристотеля отказывались верить в их реальность. Из многих совершенно независимых источников древнего Востока мы знаем, что ученые проводили тщательные наблюдения солнечных пятен за сотни лет до изобретения телескопа. Они образно сравнивали их со сливами, воронами. При прозрачной земной атмосфере большие пятна нетрудно увидеть на Солнце, когда оно близко к горизонту. Однако последователи Аристотеля избегали таких наблюдений. Для них небесные объекты представляли собой верх совершенства. Поэтому Солнце — не просто сфера, а идеальная сфера и, следовательно, ни в коем случае не может быть обезображено уродливыми черными пятнами.

Эти догмы, перенесенные в европейскую мысль трудами Фомы Аквинского, чрезвычайно осложняли жизнь Галилея. Баварец Кристоф Шайнер изготовил несколько небольших телескопов и использовал их для наблюдения Солнца, спроектировав его изображение на экран. После семи месяцев наблюдений он пришел к выводу, что на сверкающем изображении Солнца видны пятна. Еще несколько человек увидели пятна на изображении Солнца, поэтому их нельзя было считать результатом оптического обмана. Пятна имели одинаковый вид при использовании различных телескопов и, следовательно, появились не из-за несовершенства линз. Шайнер исключил также влияние высоких облаков, поскольку положение пятен на Солнце не менялось при наблюдениях из различных мест. Нет, решил Шайнер, эти пятна или на Солнце, или очень близко от Солнца. В конце концов, он пришел к выводу, что это планеты или что-то подобное им и что они обращаются над диском Солнца. Он просто не мог допустить в соответствии с традиционными философскими воззрениями, что Солнце может оказаться нечистым.

Галилей услышал об открытиях Шайнера и принялся за работу. У него не было иллюзий относительно Солнца, которое он отнюдь не считал совершенным. Будучи достаточно ловким политиком, Галилей объявил о своем приоритете на открытие, утверждая, что он наблюдал солнечные пятна значительно дольше года. Но как бы там ни было, он действительно зарисовывал и регистрировал солнечные пятна и сделал много важных открытий. Он обнаружил, что они рождаются и умирают, меняют размер. Наблюдая пятна вблизи лимба, он обратил внимание на изменения формы, вызванные эффектом перспективного сокращения на сфере. Галилей был уверен, что пятна расположены на Солнце и что Солнце является сферическим телом. Однако критика Галилеем работы Шайнера привела к тому, что последний обиделся и позднее плел против него интриги.