Поиск - новости науки и техники

Из-за дырки в короне. Почему портится космическая погода.

В конце сентября – начале октября в районе северного полюса Солнца образовалась большая корональная дыра, с хвостиком, который протянулся чуть ли не до экватора. На космических снимках, выложенных в Сети, очертания дыры чем-то напоминают скорпиона в боевой стойке. Ученые фиксируют квадратные, округлые, вытянутые, маленькие, большие и просто гигантские солнечные корональные дыры, которые серьезно влияют на космическую погоду. От нее, в свою очередь, в немалой степени зависит стабильность работы высокотехнологичных систем, поэтому с их развитием актуальность наблюдений за корональными дырами возрастает.

Это давно поняли в развитых странах. Например, в США с 2002 года осуществляется специальная общегосударственная программа, объединившая несколько обсерваторий и специализированные космические аппараты. В России, к сожалению, многолетние регулярные наблюдения короны ведут сотрудники лишь одной организации – Кисловодской горной астрономической станции Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН. С ее руководителем доктором физико-математических наук Андреем ­Тлатовым (на снимке справа) мы и беседуем.  
– Андрей Георгиевич, как повлияло на эти исследования появление специальных космических аппаратов? 
– Наблюдения проводятся с 1939 года. Космические аппараты позволили, так сказать, воочию увидеть корональные дыры. С Земли это сделать невозможно, поскольку спектр их излучения находится в ультрафиолетовом диапазоне. Однако это вовсе не означает, что до появления космической техники исследования корональных дыр были в зачаточном состоянии. Мы наблюдаем это явление по солнечному лимбу. Ведем исследования магнитного поля Солнца. Комплекс наблюдений позволяет нам достаточно точно рассчитывать конфигурацию дыр, скорость солнечного ветра, его полярность, делать прогнозы космической погоды. К примеру, скорость солнечного ветра от дыры, похожей на скорпиона, на орбите Земли составляет 700 километров в секунду. Солнечный ветер имеет положительный заряд, он-то и вызывает в магнитосфере Земли магнитные бури. Что же касается конфигурации, то можно сравнить расчетные данные, полученные в нашей обсерватории и выложенные на нашем сайте, со снимками космических аппаратов и увидеть, что они практически совпадают.  
– А что представляют собой корональные дыры?
– Это области в солнечной короне, где понижены плотность и температура плазмы. Как правило, плотность и температура в таких районах примерно в 100 раз меньше, чем в остальных областях короны. 
На космических снимках Солнца хорошо видны светлые участки – это солнечные пятна, и темные “кляксы” – это и есть корональные дыры. Иной раз можно наблюдать в районе дыры этакие выпуклости – петли. Это значит, что магнитное поле замкнуто. Солнечный ветер “дует” слабо. При взаимодействиях различных пучков магнитных линий петли разрываются, и тогда в окружающее пространство “изливается” мощная река плазмы, которая “окатывает” Землю. Четкая регистрация корональных дыр – главная цель наблюдений. 
– У несведущих в тонкостях солнечной астрономии гораздо больше опасений вызывают солнечные вспышки, о которых часто пишут и говорят. Между тем получается, что корональные дыры не менее грозное явление?
– Дыры и вспышки – две составляющие солнечной погоды. При этом солнечные вспышки – кратковременны, они существуют до нескольких часов, а корональные дыры “работают” порой десятки дней, иногда меняя конфигурацию. Да, бывают очень мощные вспышки, но такое происходит редко. Например, сейчас Солнце спокойное, практически полгода никаких вспышек нет, а вот дыры появляются регулярно. Кроме того, поток плазмы от вспышки относительно узок, а от дыры он широкий. Этакий солнечный Гольфстрим. Правда, если дыра появилась на полюсе, то, скорее всего, солнечный ветер из нее на Землю никак не влияет, так как уходит перпендикулярно плоскости эклиптики. Но вот если у дыры есть длинный “хвост”, как в последнем случае, то ветер достигает Земли. 
Результаты наблюдений мы регулярно выкладываем на сайте Кисловодской горной астрономической станции. Там, в частности, есть разделы: “Наблюдение короны”, “Наблюдение магнитного поля”, “Корональные дыры: расчет”. 
– И кто же использует эту информацию?
– Еще в 1973 году постановлением Совета Министров СССР прерогатива аккумулирования всех наших данных была закреплена за Институтом прикладной геофизики, носящим сейчас имя академика Евгения Константиновича Федорова. Такой порядок остается и по сей день. А вот кому они потом передаются, мы не знаем. Хотя это неправильно. 
– Наблюдение корональных дыр имеет важное значение для прогноза космической погоды. Это очевидно. Тем более для такой территориально большой страны, как Россия. А исследовательский центр всего один – ваша станция. Это же совершенно не соответствует важности проблемы!
– В октябре в Пулковской обсерватории прошла конференция, которая была посвящена в том числе и космической погоде. Были на ней и иностранные ученые, в частности американские коллеги. Они рассказали, что в США созданы как гражданский, так и военные центры прогноза космической погоды. По мнению американских коллег, эта проблема актуальна для богатых стран, где используются сложные технологические системы, на функционировании которых космическая погода может сказаться негативно. В этом смысле Россия относится к небольшому числу стран (США, государства Евросоюза, Китай), развитие которых может быть ограничено факторами космической погоды. В США программа мониторинга и прогноза космической погоды входит в планы стратегического развития, утверждаемые президентом (его представителем). В редакции стратегического плана на 2016 год специально отмечено, что успешность решения проблем космической погоды зависит от международного сотрудничества, что может стать хорошей основой для взаимодействия российских и зарубежных ученых, несмотря на санкции. 
К сожалению, в нашей стране нет полноценной системы прогноза космической погоды. А ведь она могла бы не только приносить пользу государству, бизнесу, экономике, но и быть коммерчески выгодной. К примеру, коллаборация, появившаяся в 2002 году в США, создала свой сайт, на котором выкладываются результаты наблюдений и даются прогнозы космической погоды. Так вот сегодня он имеет около сотни тысяч подписчиков: от маленьких фирм до гигантских корпораций. Среди них, например, много электрораспределительных станций, авиакомпаний, радиостанций и других организаций, деятельность которых зависит от состояния магнито- и ионосферы. 
Создать подобную службу в рамках одной нашей обсерватории невозможно, наиболее рационально было бы действовать через консорциум заинтересованных организаций. 
Надо сказать, что понимание необходимости решения этого вопроса сегодня созрело не только в научном сообществе, но и во властных структурах. В начале нынешнего года вице-премьер Дмитрий Рогозин подписал указ о создании национальной геофизической службы. К сегодняшнему дню проведено два совещания (последнее прошло в сентябре), на которых обсуждались пути выполнения этого указа. 
Понимание-то есть. Но общего представления о том, как действовать, пока нет. 
Беседовал Станислав Фиолетов
Фото с сайта http://sdowww.lmsal.com и Кисловодской горной астрономической станции 

Нет комментариев