Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус

ощутить этот ветер?

У Земли нет лица. Она вертится вокруг собственной оси, и «лицом» ее служат все новые и новые меридианы. Каждая точка земной поверхности оказывается «впереди» в момент, когда она выныривает из ночи на линию восхода. Это 6 часов по местному времени.

Итак, остается искать эту шестичасовую вариацию космических лучей. Ее искали. И не нашли. Наоборот, оказалось, Земля получает не встречный «ветер» космических лучей, а

Так создается подхлестывающий поток космических лучей, догоняющих на орбите Землю. Частицы дрейфуют в электрическом поле (Е). Космические лучи во время ослабления солнечной активности движутся по спиралям разорванных силовых линий магнитного поля Солнца. При этом поток космических лучей раскладывается на две составляющие. Первая, направленная по радиусу к Солнцу, полностью гасится встречным солнечным ветром, вторая, перпендикулярная к первой, тоже добавляет свою толику в вечерний всплеск космического излучения. Кроме того, вся магнитная сверхкорона Солнца (Н) обгоняет Землю в ее орбитальном беге и тоже как бы подстегивает ее сзади. Когда-то в момент создания солнечной Системы это «подстегивание» сзади раскручивало планеты

Итак, остается искать эту шестичасовую вариацию космических лучей. Ее искали. И не нашли. Наоборот, оказалось, Земля получает не встречный «ветер» космических лучей, а нагоняющий ее по орбите, подхлестывающий. И проявляет он себя в любой обсерватории Земли в момент, когда она, обсерватория, попадает на линию захода примерно в 18 часов по местному времени.

Чем объяснить столь странное поведение сквозняка в нашей комнате - околосолнечном пространстве?

Все дело опять-таки в том, что частицы космических лучей не нейтральны, как молекулы, а электрически заряжены.

Причем положительно заряжены. И когда потоки солнечной плазмы с огромной скоростью летят прочь от светила, вдоль магнитных силовых линий Солнца, в межпланетном пространстве возникает электрическое поле, перпендикулярное магнитному полю. Положительные частицы космических лучей, летящие с запада, с вечерней стороны, в этом поле ускоряются, а те, что летят с востока, с шестичасового направления, замедляются.

Возможен еще один механизм восемнадцатичасовой вариации. Представим себе все ту же комнату без сквозняков, где летит по кругу вокруг Солнца глобус-Земля. Солнцем пусть служит шар, укрепленный на вращающемся диске старого проигрывателя. Ведь Солнце тоже вертится вокруг своей оси.

Пусть к вертящемуся шару -  Солнцу прикреплены длинные нити. Это - силовые линии магнитного поля Солнца. Они вращаются вслед за вращением светила и на орбите Земли движутся быстрее, чем наша планета. Ведь Солнце делает оборот за месяц, а Земля обегает свою «гаревую дорожку» за год.

Нити догоняют, подхлестывают земной шарик, обгоняют его. А ведь в космосе к силовым линиям «привязаны» заряженные частицы космических лучей.

По спиралям

Это еще не все о восемнадцатичасовой вариации космических лучей. Но позволим себе небольшой перерыв. Вспомним, что помимо суточных ритмов жизнью околосолнечного космоса управляет главный ритм, одиннадцатилетний цикл солнечной активности. Как к нему относятся космические лучи? А это, смотря какие.

Главная часть космических лучей приходит к нам из нашего звездного острова, Галактики. Некоторые редкие частицы, самые энергичные, возможно, и внегалактического происхождения.

А иногда, в максимумы своего одиннадцатилетнего цикла, Солнце после мощных коронарных выбросов и хромосферных вспышек наводняет всю планетную систему своими собственными, малоэнергичными, но изобильными космическими лучами. Околосолнечный космос становится опасно радиоактивным для космонавтов. Солнечная «непогода» - это серьезная угроза межпланетному сообщению.

Но все ли бури на Солнце одинаково опасны? Если бы это было так, то в годы максимума одиннадцатилетнего ритма солнечной деятельности космос был бы просто закрыт для всяких полетов.

Годы тщательных наблюдений на десятках космостанций планеты. Таблицы, длинные колонки цифр. И уверенный вывод: особо опасные потоки солнечных космических лучей приходят в окрестности нашей планеты только в одном случае: если выбросы и вспышки произошли в западной части солнечного диска.

Наш вращающийся шар с привязанными нитями лишь очень приблизительно напоминает Солнце с силовыми линиями его магнитного поля. Эти линии действительно уходят далеко в пространство, они следуют за вращением светила. Но при этом они изгибаются в спираль, слегка отставая все же на концах от этого вращения. Примерно так изогнется струя воды, если - представьте себе такой случай,- поливая из шланга газон, вы начнете быстро вертеться вокруг своей оси.

Частицы несутся по изогнутым в спираль силовым линиям. А силовая линия Солнце - Земля всегда начинается на западном краю светила и подходит к планете, изогнувшись в пространстве плавной дугой. И сейчас, зная все это, ученые могут предсказать, насколько опасно то или иное событие на Солнце для космонавта.

А вот теперь можно снова вернуться к восемнадцатичасовой вариации космических лучей.

Сравнения имеют обыкновение хромать. И шар с нитями, и шланг с водой - все это похоже на Солнце весьма относительно. И стройная картина магнитной солнечной короны со спиралями силовых линий соответствует реальному околосолнечному пространству лишь приблизительно.

Солнечный ветер - поток заряженных частиц от Солнца вместе с «пузырьками» - дефектами, нарушениями регулярного, однородного магнитного поля - дует то ровно, то порывами от Солнца, стремясь при этом двигаться «незаконно», не по спирали, а напрямик, по радиусу.

Солнечный ветер - он сам в большой мере состоит из «солнечных космических лучей», например, альфа-частиц, ядер гелия -  выдувает галактические космические лучи, оттесняя их на задворки планетной системы -  тем дальше, чем он сильнее.

Но вот его напор ослабевает, и упругая граница между ослабевшим солнечным ветром и напирающим галактическим фоном космического излучения начинает возвращаться к Солнцу. Возникает сравнительно медленный поток космических лучей. Он-то, медлительный и неуверенный, уже обязательно течет по магнитным рельсам силовых линий солнечного магнита. А поскольку рельсы спиральные, галактические космические лучи идут к Солнцу уже не прямо, а под углом. Можно разложить этот поток на две составляющие (помните параллелограмм сил из школьного учебника?). Одну составляющую, направленную к Солнцу, почти полностью уравновешивает ослабевший, но все же дующий навстречу солнечный ветер. А вторая составляющая, направленная по окружности с запада на восток, вслед за вращением Земли, ничем не гасится. И тоже образует суточный ритм космических лучей - вариацию с максимумом в 18 часов по местному времени.

В ритме Луны

В 1957- 1959 годах, в максимум активности нашего Солнца, ученые всех стран проводили Международный геофизический год. Очень важно было знать, как ведут себя все детали земного механизма «в жестком режиме», когда Солнце непрерывно обстреливает Землю мощными сгустками заряженных частиц, переплетенных обрывками своего магнитного поля.

Тогда-то космики уточнили многие свои представления о солнечносуточных вариациях космических лучей. И однажды среди солнечносуточных