Дневная звезда. Рассказ о нашем Солнце

Новейшее подтверждение длительных промежутков спада солнечной активности следует также из исследований содержания в прошлом тяжелого радиоактивного изотопа углерода, известного под названием углерод-14. Этот изотоп входит в состав двуокиси углерода земной атмосферы, которая, поглощаясь растениями и деревьями, становится частью их древесной ткани. Когда спокойны как «погода на Солнце», так и его магнитное поле, интенсивность потока заряженных частиц, которые носят название космических лучей и постоянно пронизывают всю нашу Галактику, у Земли больше. Если Солнце магнитоактивно — на нем много пятен, и возросшее магнитное поле до некоторой степени экранирует Землю от галактических космических лучей. Космические лучи, проникая в нашу атмосферу, при своем столкновении с другими атомами воздуха создают углерод-14. В конечном счете, меньшая солнечная активность и более слабое магнитное поле будут соответствовать большему количеству углерода-14 из-за того, что в этом случае увеличивается число столкновений космических лучей с атомами атмосферы Земли. По существу, измеряя количество углерода-14 в годичных кольцах деревьев, ученые находят, каким образом его естественное содержание изменялось в прошлом. Когда эти исследования впервые были проведены, ученые были озадачены продолжительным ростом содержания углерода-14 между 1650 и 1700 годами. Теперь мы видим, что эта аномалия тесно связана с маундеровским минимумом солнечных пятен.

Факты, подтверждающие реальность маундеровского минимума, а также убедительные свидетельства о более ранних понижениях солнечной активности, были получены из исследований исторических описаний и астрономических трактатов Востока. Эта работа была, в частности, проведена двумя английскими астрономами — Дэвидом Кларком и Ричардом Стефенсоном. Хотя в европейских источниках нет почти никакого упоминания о солнечных пятнах до Галилея, иначе обстоит дело на Востоке, откуда до нас дошла целая россыпь наблюдений. В чем причина такого различия? В Европе ученые того времени считали, что Солнце совершенно, и поэтому сама возможность существования солнечных пятен исключалась на основании теоретических (точнее, догматических) предпосылок. На Востоке это ограничение на оригинальную мысль не было господствующим, и, как следствие этого, существует множество живописных и поэтических упоминаний о наблюдавшихся невооруженным глазом солнечных пятнах. Вот примеры, взятые из переводов Кларка и Стефенсона: «Солнце было ослепительно красным, как пламя. На диске его был виден трехногий ворон. Его очертания были резкими и отчетливыми. Через пять дней он исчез» (352 г.н.э.). «На восходе Солнца и перед самым закатом на диске его было видно темное пятно размером с куриное яйцо; через четыре дня оно исчезло» (579 г.н.э.). Это прекрасный пример того, насколько легче пятна наблюдаются невооруженным глазом тогда, когда Солнце находится вблизи горизонта и светит сквозь темную дымку. Восточные описания за период в 1500 лет содержат много живописных оценок размеров пятен: «подобно сливе», «величиной с финик», «размером с монету» (28 г. до н.э.), или «черный туман, подобный летящей сороке». Эти характеристики не содержат никакой количественной оценки, тем не менее группа в виде летящей сороки (188 г. н.э.) существовала в течение нескольких солнечных оборотов («...через несколько месяцев он постепенно исчез»), так что она, должно быть, была громадной.

Восточные записи, по-видимому, указывают на два любопытных спада активности продолжительностью примерно в 200 лет. Один, в течение которого не было зарегистрировано невооруженным глазом ни одного солнечного пятна, продолжался от 600 г.н.э. до 800 г.н.э.; другой, во время которого лишь дважды наблюдались пятна, — с 1400 г.н.э. до 1600 г.н.э. Интересно, что период в 20 лет, предшествующих 1400 г.н.э., содержит множество сообщений о солнечных пятнах, что говорит о том, что солнечная астрономия в то время процветала. Кроме этих двух подозрительных пауз существуют еще три более короткие, которые своим происхождением, возможно, обязаны скорее отсутствию энтузиазма наблюдателей, чем реальному отсутствию пятен. Действительно же выдающейся особенностью больших спадов активности является их совпадение с соответствующими максимумами содержания углерода-14 в атмосфере. Еще один спад, с 1280 до 1350 г.н.э., также сопровождается возрастанием содержания углерода-14; это отклонение от нормы называется малым средневековым минимумом. Спад с 1400 г.н.э. до 1660 г. н.э.— минимумом Шпёрера, а тот, что следует за изобретением телескопа — маундеровским минимумом.