Рассказывает радиоуглерод

Межпланетная среда практически не оказывает сопротивления солнечным частицам — солнечному ветру, как называют сейчас этот поток. За пять дней частицы проходят около миллиона километров. Солнечный ветер, покинувший основание короны в воскресенье, дойдет до нас во вторник на следующей неделе. А двумя неделями позже он может достигнуть Юпитера.

В конце сороковых годов американский астроном Скотт Е. Форбуш, измеряя интенсивность космических лучей, достигавших Земли, обнаружил довольно странное явление. В годы высокой солнечной активности она сокращалась, как минимум, наполовину. Это было непонятно. Ведь Солнце само является поставщиком космических лучей. И казалось совершенно естественным, что при увеличении его активности поток частиц, достигающих Земли, должен возрастать.

Вот тут-то и появился на сцене шведский физик Ганнес Альфвен, создатель магнитогидродинамической теории, удостоенный впоследствии Нобелевской премии. Он высказал предположение, что движущийся от Солнца ионизированный газ должен нести с собой магнитное поле. Этот-то поток и выдувает из межпланетного пространства галактические космические частицы, и эффект тем сильнее, чем больше «сердится» Солнце, чем интенсивнее идут на нем активные процессы.

После очередного спада активности возрастание интенсивности космических лучей происходит с запозданием на полгода. По запаздыванию, оказывается, можно вычислить границу, которой достигает солнечный ветер. Как волне от брошенного в пруд камня нужно время, чтобы дойти до берега, так и галактические частицы после того, как перестала действовать «солнечная метла», доберутся до нашей планеты не мгновенно, а с некоторым запозданием. А так как скорость солнечного ветра известна, то простой расчет показывает, что его дуновение еще чувствуется на расстоянии в 40–45 астрономических единиц, то есть он затухает где-то у конца Солнечной системы — возле Плутона.

Измерения с космических аппаратов и искусственных спутников Земли с вытянутой орбитой, выходящей за пределы магнитосферы нашей планеты, показали, что здесь солнечный ветер дует со средней скоростью 300–500 километров в секунду. При увеличении активности Солнца увеличивается и скорость ветра. Была установлена и его плотность у Земли. Оказалось, что частицы в солнечном ветре разделены даже по земным понятиям большими расстояниями — в несколько миллиметров. В годы спокойного Солнца в одном кубическом сантиметре насчитывается едва ли 5–6 таких частиц.

Солнечный ветер, несмотря на то, что кажется слабым, может воздействовать на искусственные спутники Земли. Правда, тяжелым спутникам он не страшен. Зато большой, но легкий спутник «Эхо-1» был просто вытолкнут солнечным ветром с расчетной орбиты. Поэтому и не удивительно, что во многих странах мира конструируются «межпланетные яхты» — космические корабли, оснащенные «солнечными парусами» — этими простейшими и наиболее дешевыми из движителей. Так как в космосе практически нет среды, препятствующей движению, то даже слабого солнечного ветра хватит на то, чтобы разогнать космические яхты до больших скоростей, перенести космонавтов с одной планеты на другую. Солнечные паруса пригодны и для других работ: стабилизации спутников на орбите, перевода их с одной орбиты на другую, транспортировки грузов на космических парусниках.

Мы уже говорили, что при вспышке Солнце выбрасывает частицы вещества, главным образом протоны. В эти периоды солнечный ветер превращается в ураган, который дует со скоростью до 1000–2000 километров в секунду. Естественно, такой шторм будет сильно влиять на движение космических парусников, поэтому, составляя для них «график следования», необходимо знать и прогнозы солнечной деятельности.

Заряженные частицы солнечного ветра, достигая окрестностей Земли, взаимодействуют с магнитным полем. В 1957 году греческий физик-любитель Николай Христофилос выступил с сообщением, что заряженные частицы должны отклоняться магнитными силовыми линиями так, что будут двигаться по спирали вокруг них от северного магнитного полюса к южному и обратно. Из-за этого далеко за пределами атмосферы образуется область повышенной плотности заряженных частиц. Эта область должна напоминать бублик.

Сначала к этому сообщению отнеслись скептически. По-видимому, это было связано с тем что Христофилос был любителем. И все же его предсказания сбылись. В 1957 году советские физики С. Н. Вернов и А. Е. Чудаков обнаружили зону повышенной интенсивности космических частиц в области высоких широт. В это же время американский ученый Джеймс Альфред Ван-Аллен открывает такую же зону близ экватора. Последующими работами советских и американских ученых удалось установить существование поясов радиации вокруг Земли.