Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

Позднее были созданы гигантские нейтринные детекторы на основе воды и даже ледникового щита Антарктиды, где каждое событие поглощения нейтрино фиксируется светочувствитель­ными датчиками, но не о них сейчас речь. В1968 году было объ­явлено, что количество солнечных нейтрино оказалось пример­но втрое меньше ожидаемого.

Столь странный результат можно было бы объяснить дефици­том гелия в центральных областях Солнца. При этом повышает­ся прозрачность солнечного вещества, снижается температура и, следовательно, уменьшается поток нейтрино, возникающий при боковой ветви протон-протонной реакции, связанной с распадом

165

— Часть II! —

бора-8 (перхлорэтиленовый детектор регистрировал только эти нейтрино). Но почему гелия в центре Солнца должно быть мало, коль скоро он там непрерывно образуется?

Другое объяснение в 1969 году предложил Б.М. Понтекорво на основе высказанной им ранее гипотезы о нейтринных осцил­ляциях, развитой в 1962 году японскими физиками Маки, Накагавой и Сакатой. Суть гипотезы в том, что электронные ней­трино, выделяющиеся при ядерных реакциях в недрах Солнца, могут «осциллировать», т. е. спонтанно превращаться в мюон- ные, тау-лептонные и обратно. В хлор-аргоновом детекторе «ло­вятся» только электронные нейтрино, и если гипотеза верна, то две трети времени нейтрино проводит в недоступном для реги­страции виде. Следовательно, детектор показал то, что и должен был показать, — втрое меньший по сравнению с расчетным по­ток солнечных нейтрино.

В самые последние годы гипотеза нейтринных осцилляций была подтверждена и перестала быть гипотезой, но поначалу физики отнеслись к ней скептически. Слишком уж многим надо было поступиться, чтобы признать ее. Прошло значительное время, прежде чем идея была принята.

Неверие в нейтринные осцилляции побудило теоретиков ис­кать другие объяснения недостатку солнечных нейтрино. Стоит упомянуть гипотезу Фаулера, впоследствии развитую Эзером и Камероном. Смысл ее в том, что из-за накопления вращательной неустойчивости в глубинах Солнца в его центральной области периодически, хотя и редко, происходит быстрое перемешива­ние вещества. При этом в центральные, горячие области Солнца поступает с периферии гелий-з и тут же реагирует с большим энерговыделением. Нагреваясь, центральные области расши­ряются, что приводит к понижению температуры и замедлению ядерных реакций. Если сейчас как раз такой момент, то находит объяснение и недостаток нейтрино.

По оценке Эзера и Камерона, между перемешиваниями долж­но пройти примерно 100 млн лет, а длительность фазы с низким уровнем нейтрино — около ю млн лет.

166

— Мир звезд —

Эзер и Камерон обратили внимание также на то, что расши­рение центральных областей Солнца должно привести к умень­шению его фотонной светимости. Теоретическая зависимость ее от времени несколько иная, чем для нейтрино, но общий ха­рактер тот же: быстрый спад, затем медленное восстановление нормальной светимости, затем новый спад после следующего перемешивания и т. д. Как видим, эта гипотеза пытается объяс­нить не только дефицит солнечных нейтрино, но и ледниковые периоды в истории Земли.

Увы, не получается. Согласно этой гипотезе, ледниковые пе­риоды должны наступать периодически, а как раз с периодич­ностью ледниковых периодов в истории Земли дело обстоит не­важно. Если два последних крупных оледенения — карбоновое и вендское — отстоят от современного (плейстоценового) оледене­ния, грубо говоря, на 300 и боо млн лет и как бы подтверждают периодичность, то более ранние оледенения никак не «ложатся» на временной шкале туда, куда им следует. Добросовестный ис­следователь, разобравшийся в датировках ледниковых периодов, оставит мысль о какой бы то ни было периодичности, недобросо­вестный — начнет подгонять данные под концепцию. Конечно, пусть себе развлекается, но наука тут совершенно ни при чем.

. Кстати, палеоклиматологи связывают наступление леднико­вых периодов прежде всего с изменениями циркуляции водных масс, вызванными дрейфом материков. К слову, сейчас располо­жение материков характерно для криоэры: материки мешают экваториальной циркуляции вод, один из полюсов также занят материком и превращен в «холодильник»... Солнце в какой-то степени может отвечать за межледниковья (в одном из них, на­чавшемся около 13 тыс. лет назад, мы как раз имеем удовольствие жить), если только наступление оледенений и межледниковий в рамках одного ледникового периода не есть автоколебательный процесс, параметры которого зависят прежде всего от чисто зем­ных факторов!

Широкую публику, конечно, в первую очередь волнует во­прос: чего нам ждать от Солнца в дальнейшем? Связаны ли

167

— Часть III —

с ним изменения земного климата и в чем причина нынешнего глобального потепления: в деятельности Солнца или в деятель­ности человечества?