Читать интересную книгу Природа земли и жизни - Вадим Голубев

К планетам до 2006 года относился Плутон (диаметр 2320 км), но он меньше Луны и похож на глыбу льда. Плутон стал крупнейшей карликовой планетой занептунового пояса Койпера, образованного сотнями малых тел, состоящих изо льда метана, аммиака и воды. У планет кроме Меркурия и Венеры имеются спутники: у Юпитера (67), Сатурна (62), Урана (27) и Нептуна (14), в том числе мелкие. Гигантские спутники есть у Земли – Луна (3474 км), Юпитера – Ио (3643 км), Европа (3122 км), Ганимед (5262 км) и Каллисто (4821 км), Сатурна – Титан (5152 км) и Нептуна – Тритон (2707 км) (рис. 9-II).

Рис. 9-II. Крупнейшие спутники Юпитера: Ганимед, Каллисто, Ио и Европа (NASA)

Свыше 98 % массы Солнечной системы содержится в желтой звезде-карлике диаметром 1392 тыс. км. Солнце является плазменным шаром и мощным источником электромагнитного излучения в диапазоне от гамма-излучения до радиоволн с пиком мощности в видимом и инфракрасном диапазонах (81 и 18 % энергии). Солнечный ветер демонстрирует истечение из солнечной короны гелиево-водородной плазмы, в основном электронов, протонов и ядер гелия (альфа-частиц) со скоростью около миллиона тонн в секунду (рис. 10-I). Поток корпускулярного излучения значимо пульсирует по причине переменной активности Солнца, хотя оно и относится к слабопеременным звездам.

Рис. 10-I. Солнечный ветер и магнитосфера Земли

Солнце состоит из водорода, отчасти превращенного в гелий (около 70 и 29 %), и термоядерные реакции сделали его раскаленным шаром плотностью 1,41 г/см3, разогретым в центре свыше 10 млн K. Внутренняя энергия переносится излучением и конвекцией плазмы к поверхности, разогретой до 6 тыс. K. Атмосфера в виде желтой фотосферы и красной хромосферы толщиной 200–300 км и 7–8 тыс. км придает Солнцу оранжевый облик. Атмосферу увенчивает пульсирующая солнечная корона: внутренняя, восходящая на 300–500 тыс. км в виде светящихся ионизированных газов, и внешняя, отходящая на 80 млн км в виде отблеска светила на микрочастицах пыли (рис. 10-II).

Корона олицетворяет переменную активность Солнца, выражаемую высыпаниями центров активности. Центры представлены в фотосфере факелами и пятнами, в хромосфере – флоккулами и вспышками, а в короне – протуберанцами высотой до 12 тыс. км, корональными лучами и дырами. Активность обычно объясняется эндогенной магнитогидродинамикой, но за ней кроется генеральная динамика Солнца, а именно микроколебания скорости вращения. Его дифференциальное вращение и контролирует скопление центров активности на активных широтах. Ротационные напряжения заметны и в сотовой структуре фотосферы, состоящей из гранул конвекционного происхождения размером 150–1500 км (чаще 200–700) и при этом смутно расчерченной на ромбоиды.

А.

B.

Рис. 10-II. Солнце

А. Строение; Б. Активность

Всё говорит о сходной ротационной динамике Солнца и Земли. Сотовая структура фотосферы напоминает ячейки сети трещиноватости земной коры, к тому же тоже располосованной критическими широтами и долготами. Принципиальное сходство имеют и центры активности, которые представлены на Земле эпицентрами мощных землетрясений и вулканами, тоже выказывающими разгрузку ротационных напряжений.

Ротационные силы также опознаются в полярном сжатии и Земли, и Солнца, сплюснутого на 35 км (0,0005). Степень полярного сжатия Солнца колеблется вместе со скоростью вращения, что подтверждается короной, которая сплющивается к году минимума 11-летнего цикла активности и расправляется до почти сферической к году максимума. Одновременно колеблется диаметр Солнца, увеличившийся с минимума до максимума активности в 1986 и 1991 годах почти на 0,04 %, или на 250 км.

Солнечные пятна чаще появляются на активных долготах: 20°, 60°, 100°, 140°, 180°, 220°, 260°, 300° и 340°, составляющих почти антиподальные пары. Активнее долготы с интервалом 120°: 20°, 140° и 260°, причем в Южном полушарии эти долготы сдвинуты относительно Северного на 40° по ходу вращения Солнца. Так же сдвинуты активные долготы Земли, что может одинаково объясняться инерционным сдвигом полушарий вследствие эволюционного замедления вращения и эксцентричности ядер.

Небольшим отклонением ядра Солнца также объясняется осевая асимметрия его короны и наклон его экватора к плоскости эклиптики 7,25°. Диаметральные линии смещения асимметричного ядра Солнца проявляются его активными долготами, которые характеризуются сравнительно частым прохождением по ним векторов соединений и противостояний планет, отмечающих резонансные взаимодействия центров масс планет.

Солнечные пятна появляются в начале 11-летнего цикла солнечной активности на широтах ±30°, а к окончанию цикла смещаются к экватору на широты ±8°. Такие же широты известны на Земле как критические из-за смены типа ротационных напряжений при микроколебаниях скорости ее вращения. Также примечательно, что широтная зона ±8° соответствует наклону Солнца (7,25°) вкупе с наклонением Юпитера (1,30°), а с широтной зоной ±30° соотносится наклон Солнца вкупе с наклонением Плутона (17,16°).

Смещение пятен отражает совокупное обращение планет (точнее, их эксцентричных ядер) вокруг Солнца с цикличностью небесной механики и колебательным движением общего барицентра внутри Солнца. Даже обращение короткопериодических комет с периодами от 3 до 10 лет и наклонением орбит в среднем 45° аналогичным образом соотносится с редкими солнечными пятнами в высоких широтах (до ±52°).

Солнечные пятна отмечают вектора взаимодействий центров масс Солнца и планет и поэтому собираются на активных долготах и широтах. Взаимодействия усиливаются как за счет резонансного движения планет по эллиптическим орбитам (на разном удалении от Солнца и между собой), так и за счет резонансов в движении их спутников.

Фактически на все резонансные события в планетной системе Солнце реагирует вспышками и сериями вспышек разной силы, переходящими или не переходящими в пятна. В 2013 году астрономы из университета Дьюка в США по данным с 1976 года установили, что поток солнечного излучения на Землю возрастает при пересечении ею линии Солнце – Юпитер с периодом в 1,09 года. Это при том, что масса Юпитера в тысячу раз меньше массы Солнца, а расстояние между ними более 750 млн км.

Полициклические взаимодействия масс планет и Солнца с микроколебаниями скорости вращения несколько подвигают его ядро, стимулируя конвекцию. Конвекция же претворяется в неоднородности Солнца и нелинейной магнитогидродинамике. Эндогенная гелиодинамика в принципе обусловлена вращением эксцентрического ядра и связанных с ним активных гелиодолгот, что сказывается в секторной смене полярности гелиомагнитного поля, а оно как межпланетное поле регулирует динамику всей системы.

Неразрывность гравитационного (планетного) и магнитного (внутреннего) факторов активности Солнца подразумевает наличие у него динамического поля, базисного для гравитационного и магнитного полей. Гравитомагнитное энергоинформационное поле генерируется тонко пульсирующим ядром Солнца, которое стимулируется резонансными гравитомагнитными воздействиями планет. Колебания возникли при образовании Солнца, переняв галактический ритм, и модулируют по амплитуде, частоте и фазе ультракороткие пульсации субатомного происхождения, проявляемые излучением Солнца. Короткие колебания его ядра проявлены пульсациями яркости фотосферы в ритме 5 и 160 минут, причем в ритме 160 минут Солнце пульсирует с амплитудой 5 км.

Вместе с тем 11-летний цикл солнечной активности соразмерен с периодом в 11,08 года ускорения – замедления орбитального движения Солнца, что дает указание на межзвездные резонансные взаимодействия, тоже гравитомагнитные. Межзвездные взаимодействия и кроются за крупнейшими вспышками и выбросами солнечной плазмы. Именно схождение на прямой линии и резонансное взаимодействие центров масс многих звезд определило образование и эксцентрическое строение Солнца и планет.

Эксцентричность обусловила резонансное движение планет, означающее обращение центра масс Солнечной системы. Циклические подвижки барицентра и ядра Солнца преломляются в его кинематике и динамике, в том числе в магнитогидродинамической конвекции, непосредственно формирующей на поверхности центры активности. Облик возбужденного Солнца олицетворяет планетные и звездные динамические воздействия, которые представляют собой гравитомагнитные волны и энергоинформационные импульсы, связующие динамические поля космических тел и систем Вселенной.

Цикличность активности Солнца установлена по числам Вольфа – относительному количеству регистрируемых солнечных пятен. Пятна представляют собой темные вихревые образования в фотосфере поперечником 7–40 тыс. км с пониженной на 1500–2000 °C температурой и повышенной в десятки и сотни раз напряженностью магнитного поля (в 10 тыс. раз большей, чем у Земли). Период базового цикла солнечной активности – «цикла Швабе-Вольфа» – составляет в среднем 11,1 года (от 9,0 до 13,6 лет между минимумами активности и от 7,3 до 17,1 года между максимумами), причем рост и спад активности длится в среднем по 4 и 7 лет (рис. 11).