Извечные тайны неба

Пятна – наиболее характерное проявление солнечной активности. Их возникновение сопровождается целым рядом других явлений. Иногда с поверхности Солнца вырываются гигантские водородные фонтаны – протуберанцы. Иногда происходит кратковременное резкое повышение яркости над пятнами. Это так называемые солнечные вспышки, при которых дополнительно выделяется огромное количество энергии.

Солнечная активность периодически нарастает и спадает. Одним из первых заподозрил периодичность солнечной активности Вильям Гершель. Однако, разумеется, никаких данных о систематических наблюдениях за поверхностью Солнца в его распоряжении не было. На помощь Гершелю пришла его неисчерпаемая научная выдумка. Он решил, что солнечная активность должна влиять на урожайность зерновых культур, а тем самым проявляться и в ценах на хлеб. В итоге для анализа солнечной активности он воспользовался данными о ценах на хлеб, которые имелись за многие десятилетия. Но его работа не привела к желаемой цели.

Впервые цикличность солнечной активности была случайно обнаружена в середине XIX в. любителем астрономии из Германии аптекарем Швабе. Швабе мечтал найти близкую к Солнцу планету, и с этой целью, чтобы не пропустить прохождения черного кружка планеты перед диском Солнца, стал регистрировать появление всех солнечных: пятен.

«Бриллиантовое кольцо». Полное солнечное затмение еще продолжается, но из-за неровности края Луны уже появился ослепительный свет от крохотной точки солнечного диска

За 20 лёт наблюдений Швабе так и не открыл, планету, но, к своему удивлению, подметил, что число пятен на Солнце регулярно меняется. Бывали годы, когда солнечный диск ни на один день не оставался без пятна. Лет через 5-6 число пятен сокращалось до минимума. Если в 1828 г. Швабе насчитал 225 пятен, то за весь 1833 г. их было всего 33. В последующие за минимумом годы число пятен вновь возрастало. Так был открыт 11-летний цикл изменений количества солнечных пятен.

Теперь установлено, что при повторном цикле северные и южные полюса магнитных полей в пятнах меняются местами. Поэтому можно говорить и о 22-летнем цикле солнечной активности. Кроме этого, в солнечной активности существуют еще и другие периодичности. Так, от одного 11-летнего цикла к другому максимумы числа солнечных пятен бывают по величине различными. Астрономы высказывают обоснованные предположения о существовании циклов в 80-90 лет, в 400, в 600, а возможно даже и в 900 лет.

Солнечная активность, как правильно догадывался Гершель, действительно сопряжена с некоторыми явлениями на поверхности и в атмосфере Земли. Увеличение солнечной активности, например, влияет на количество и яркость полярных сияний, – они при этом наблюдаются в гораздо более низких широтах, чем обычно. От активности Солнца зависят иловые отложения озер и ряд других феноменов в биосфере Земли.

Естественно, вновь возникает поставленный Гершелем вопрос: нельзя ли по совокупности косвенных признаков-следствий выяснить уровень солнечной активности не только за столетия прямых наблюдений, но в масштабе одного-двух тысячелетий? Ведь письменные свидетельства очевидцев о полярных сияниях относятся не только к двум-трем последним столетиям, но уходят в глубь веков. Уровень иловых отложений озер, содержание ¹⁴С в годичных кольцах деревьев и другие подобные следствия изменчивости солнечной активности поддаются анализу за длительные промежутки времени.

Ответ на поставленный вопрос оказался сенсацией. Во второй половине XVII в., примерно с 1645 по 1715 гг., отмечен «провал», глубочайший минимум, почти полное отсутствие признаков солнечной активности. Некоторые авторы усомнились на этом основании даже в устойчивости 11-летнего цикла, полагая, что он возник и сформировался совсем недавно, всего двести с лишним лет назад.

Заходить так далеко в область неясных догадок вряд ли оправдано, поскольку причины, как его называют, «маундеровского минимума» солнечной активности (одним из первых на него указал англичанин Е. Маундер) могут быть простыми и естественными: к примеру, этот период мог являться периодом глубокого минимума долгопериодического (400- или 600-летнего) цикла. Да и оценки уровня солнечной активности по косвенным «уликам» могли оказаться значительно ниже, чем обстояло в действительности. Остается, однако, фактом, что во второй половине XX в. уровень солнечной активности испытывает тенденцию к возрастанию. Максимум, пришедшийся на конец 1957 г., был крупнейшим за все время телескопических наблюдений. Он был девятнадцатым по счету из непосредственно наблюдавшихся циклов солнечной активности. Двадцатый оказался меньше, зато двадцать первый цикл, который начался в 1976 г., превзошел все остальные.

Солнечно-земные связи