В нашей галактике

Что такое гранула? Это ячейка размером около тысячи километров и температурой градусов на 300 выше, чем средняя температура фотосферы, и поэтому на фотографии она видна как светлое пятно. Гранула — попросту облако газа, поднимающееся из-за конвекции из более горячих, нижних слоев наверх. Вся фотосфера покрыта светлыми гранулами, а между ними — темные участки: там более холодный газ опускается вниз. «Живут» гранулы недолго — около пяти минут. Почему именно пять минут? Этот вопрос долго не давал покоя теоретикам.

Оказалось, что наша звезда, а вернее, ее подфотосферная конвективная зона выносит наверх, кроме всего прочего, значительное количество энергии в виде акустических — звуковых — волн. Солнце непрерывно работает еще как огромный оргáн. Сложное взаимодействие звуковых волн и обеспечивает пятиминутную грануляцию фотосферы. Их роль на этом не ограничивается. Вдобавок ко всему они еще греют и хромосферу, которая расположена над фотосферой, и корону нашего светила.

О короне позже. Сначала о знаменитых пятнах на Солнце. Особенно крупные пятна людям удавалось заметить на поверхности Солнца еще до изобретения телескопа. Но, поскольку у Аристотеля о пятнах на Солнце ничего не говорилось, церковь относилась к этим сообщениям как к опасной крамоле. С появлением телескопа в начале XVII века церкви стало трудно спорить с очевидными фактами.

Первое публичное сообщение о пятнах было сделано в 1611 году И. Фабрициусом. Пятна наблюдал и Г. Галилей.

Интересно, что одна из первых публикаций о пятнах была сделана иезуитом А. Шейнером из Ингольштадта. Но чтобы сохранить догмы Аристотеля в неприкосновенности, он заявил, что пятна — маленькие, темные спутники Солнца.

Еще в XVIII веке считалось, что пятна — вершины гор, возвышающиеся над морем огня. Великий астроном В. Гершель полагал, что Солнце имеет темную твердую поверхность с умеренной температурой. Более того, он считал, что на этой поверхности обитают живые существа. Уровень развития физики настолько отставал тогда от достижений астрономии, что идея о темном теле, ядре Солнца, была жива почти в течение всего XIX века.

Солнечные пятна дали очень много астрономам. Они, например, помогли выяснить тот факт, что Солнце вращается. Правда, вращается оно довольно медленно. Скорость на экваторе всего 2 километра в секунду. Интенсивное изучение пятен началось в первой половине XIX века усилиями отнюдь не профессионального астронома, а любителя, аптекаря из Дессау И. Швабе. И если сегодня никто не знает о качестве лекарств, которые он приготовлял по ночам (днем у него не было времени на занятия фармакологией), то Швабе обессмертил свое имя тем, что открыл одиннадцатилетний цикл появлений пятен на Солнце, и почти сразу же шотландец Д. Ламонт, К. Себайн из Англии и Р. Вольф в Берне установили, что магнитные явления на Земле, в частности магнитные бури, следуют довольно точно за изменением пятен на Солнце. Более того, появление отдельных больших пятен может вызывать магнитные бури и полярные сияния.

Пятна на Солнце огромны. Размеры некоторых из них превышают размеры земного шара. Они теснятся к экватору, избегая высоких широт Солнца. Замечательно то, что пятна нередко располагаются симметрично относительно солнечного экватора. Кроме того, их положение зависит от солнечной активности. Если построить диаграмму зависимости широты пятен от времени, то получаются фигуры, напоминающие бабочек. По имени астронома, изучавшего солнечные пятна, эти фигуры получили название бабочек Д. Маундера.

И все-таки, хотя пятна на Солнце наблюдать легче всего, даже сегодня трудно понять, что это такое. Ясно, что они темные, и значит, их температура ниже, чем температура окружающего газа. Ниже почти на две тысячи градусов. Сейчас стало понятным, что пятна связаны со сложными магнитными явлениями на Солнце. Но законченной теории пятен нет.

Внутри Солнца движется и вещество, и магнитные поля. Эти движения очень сложны, и одна из основных задач физики Солнца состоит в том, чтобы разобраться, каким же образом движущееся вещество во внутренних слоях, взаимодействуя с магнитными полями с периодом в 22 года, меняет полярность магнитного поля Солнца (северный полюс становится южным). Есть и более непонятные вещи. Анализируя исторические хроники, ученые установили, что с 1645 по 1715 год циклов солнечной активности вообще не было. А с 1672 по 1704 год на северном полушарии Солнца и вовсе не было пятен. Солнце было чистым, таким, как и положено быть царственному светилу. Этот факт не имеет объяснения и по сегодняшний день.

Очень интересно, что как раз тогда в Европе, да и не только в Европе, а во всем северном полушарии Земли стояла очень холодная погода, и этот период времени получил название «малого ледникового периода». Связаны ли были явления на Солнце с изменением (хоть и кратковременным) климата Земли, тоже неясно.