Переворот на Сонце

Сонячний вітер (потік за- ряджених частинок) обтікає Землю і взаємодіє з її магнітним полем, порож- дая ударну хвилю на рассто- янии десяти земних радіусів від планети.

Структура магнітного поля Сонця в площині екліптики. Поле розбите на кілька секторів, в яких направлено або до світила, або від нього.

Розподіл магнітного поля Сонця в космічному просторі. Поле охоплює всю Сонячну систему гігантським «бульбашкою»; його межа іменується геліопаузой. Через обертання Сонця магнітне поле приймає форму спіралі Архімеда. Цю криву описує точ

Сонячний вітер (потік заряджених частинок) обтікає Землю і взаємодіє з її магнітним полем, породжуючи ударну хвилю на відстані десяти земних радіусів від планети.

<

>

На самому початку нового століття наше світило Сонце змінило напрямок свого магнітного поля на протилежне. Переворот магнітних полюсів (реверс) зареєстрували фахівці НАСА (Національне управління США з аеронавтики і дослідженню космічного простору), що ведуть спостереження за поведінкою Сонця. у статті "Сонце справило реверс" , Опублікованій 15 лютого, відзначається, що його північний магнітний полюс, який був в Північній півкулі лише кілька місяців тому, тепер знаходиться в Південному.

Така подія - явище далеко не унікальна. Повний 22-річний магнітний цикл пов'язаний з 11-річним циклом сонячної активності, і переворот полюсів відбувається під час проходження його максимуму. Магнітні полюси Сонця залишаться тепер на нових місцях до наступного переходу, який трапляється з регулярністю годинникового механізму. Загадкові причини і реверсу, і самої циклічності сонячної активності. Геомагнітне поле також неодноразово змінювало свій напрям, але останній раз таке трапилося 740 тисяч років тому. Деякі дослідники вважають, що наша планета вже прострочила момент перевороту магнітних полюсів, але ніхто не може точно передбачити, коли тепер він відбудеться.

Хоча магнітні поля Сонця і Землі поводяться по-різному, мають вони і загальні риси. Протягом мінімуму сонячної активності магнітне поле світила, як і геомагнітне поле нашої планети, направлено вздовж меридіана, його силові лінії концентруються біля полюсів і розріджені в області екватора. Таке поле називається дипольним - в назві відбивається наявність двох полюсів. Напруженість магнітного поля Сонця становить близько 50 гаус, а магнітне поле Землі слабкіше його в 100 разів.

Коли сонячна активність зростає і збільшується число сонячних плям на поверхні Сонця, магнітне поле нашої зірки починає змінюватися. У сонячні плями замикаються потоки магнітної індукції, і величина поля в цих областях в сотні разів зростає. Як зазначає фахівець з фізики Сонця в Центрі космічних польотів імені Маршалла Девід Хатевей (David Hathaway), "мерідіаналь ні течії на поверхні Сонця захоплюють і несуть магнітні потоки сонячних плям від середніх широт до полюсів, і дипольне поле стійко слабшає". Використовуючи дані, зібрані астрономами Національної обсерваторії США в Пік Кіт, він щодня реєструє середнє магнітне поле Сонця в залежності від широти і часу починаючи з 1975 року по теперішній час. В результаті вийшла свого роду маршрутна карта, протоколюється поведінку магнітних потоків на поверхні Сонця.

У моделі "сонячного динамо" ( http://science.msfc.nasa.gov/ssl/pad/solar/dynamo.htm ) Передбачається, що наше світило працює як генератор постійного струму, що діє переважно в зоні конвекції. Магнітні поля створюються електричними струмами, які виникають при русі потоків гарячих іонізованих газів. Ми спостерігаємо ряд потоків щодо поверхні Сонця, і всі вони можуть створювати магнітні поля високої інтенсивності. Меридіанального протягом на поверхні Сонця виносить від екватора до полюсів великі маси (75% маси Сонця становить водень, близько 25% - гелій, а на частку інших елементів припадає менше 0,1%). На полюсах ці потоки йдуть всередину світила і утворюють внутрішній зустрічний протитечія речовини. За рахунок такої циркуляції зарядженої плазми і працює сонячний магнітний генератор постійного струму. На поверхні Сонця швидкість руху потоку вздовж меридіана становить близько 20 метрів в секунду. У глибині Сонця щільність матерії набагато вище, і тому швидкість зворотного протитоку знижується до 1-2 метрів в секунду. Цей повільний потік несе матеріал від полюсів до екватора приблизно двадцять років.

Теорія "сонячного динамо" перебуває в розвитку і вимагає нових експериментальних даних. До сих пір дослідники ніколи не спостерігали безпосередньо момент магнітної переполюсовки Сонця. Сьогодні космічний корабель "Улісс" (Ulysses) може дозволити вченим перевірити теоретичні моделі і отримати унікальну інформацію.

"Улісс" є плодом міжнародного співробітництва Європейського космічного агентства і НАСА. Він був запущений в 1990 році для спостереження сонячної системи вище орбітальної площині планет. Минувши південний полюс Сонця, він зараз повертається, щоб впасти на його північний полюс і добути нову інформацію. Корабель пролітав над полюсами Сонця в 1994 і 1996 роках, під час зниженою сонячної активності, і дозволив зробити кілька важливих відкриттів щодо космічних променів і сонячного вітру. Фіналом місії цього розвідника стане дослідження Сонця в період максимальної активності, що дозволить отримати дані про повному сонячному циклі. Відомості про сонячне космічному кораблі "Улісс" наведені за адресою http://ulysses.jpl.nasa.gov .

Тривалі зміни не обмежені областю космосу поблизу нашої зірки. Магнітне поле Сонця обмежує нашу Сонячну систему гігантським "бульбашкою", що створює так звану гелиосферу. Вона простягається від 50 до 100 астрономічних одиниць (1 а.о. = 149 597 871 км, середній відстані від Землі до Сонця) далі орбіти Плутона. Все, що знаходиться всередині цієї сфери, вважається Сонячною системою, а далі - міжзоряний простір.

"Сигнал про переполюсовке магнітного поля Сонця передається через гелиосферу сонячним вітром, - пояснює Стів Суесс (Steve Suess), інший астрофізик з Центру космічних польотів імені Маршалла. - Потрібно близько року, щоб ця звістка дійшла від Сонця до зовнішніх кордонів геліосфери. Оскільки Сонце обертається , здійснюючи один оборот кожні 27 днів, магнітні поля за межами світила мають форму спіралі Архімеда. Їх складна форма не дозволяє заздалегідь оцінити в деталях вплив реверсу магнітного поля на поведінку геліосфери ".

Магнітосфера Землі захищає жителів планети від сонячного вітру. Спалахи на Сонці супроводжуються магнітними бурями і полярними сяйвами, які можна спостерігати на Алясці, в Канаді, Норвегії та північних територій ях нашої країни. Але існують і інші, менш очевидні зв'язку сонячної активності з процесами на планеті. Зокрема, відзначено, що сейсмічність Землі збільшується при проходженні максимуму активності Сонця, і встановлено зв'язок сильних землетрусів з характеристиками сонячного вітру. Можливо, цими обставини ми і пояснюється серія катастрофічних землетрусів, що сталися в Індії, Індонезії і Сальвадорі після настання нового століття.