с Галактикой или Метагалактикой. Лучи считают локально изотропными – это значит, что анизотропия может появиться лишь при учете пространственной неоднородности. Если анизотропия и существует, то по данным исследования [83] она не превышает точности измерений в 1% при энергиях Е < 1016 эВ и 3% при Ε > 1017 эВ. Один из аспектов проблемы происхождения космических лучей связан с тем, где расположены источники частиц, потоки которых наблюдают у Земли как космические лучи. Вопрос об источниках космических лучей вызывает разногласия в научной среде. Исторически сложились три модели или три теории происхождения космических лучей: солнечная, галактическая и метагалактическая. Модели происхождения космических лучей галактического происхождения развиты в работе [84]. Источники космических излучений в таких моделях расположены внутри самой Галактики. В качестве возможного источника высокоширотного излучения учеными рассматривается излучение Метагалактики. Предполагают, что космические лучи с самыми большими энергиями (Е > 1018 эВ) образуются в других галактиках. Метагалактические модели представляют как альтернативу моделям галактического происхождения космических лучей. Эти модели принципиально ничем не отличаются, разница сводится к масштабности и интенсивности первичного излучения.
Астрофизики высказывали предположение о влиянии Солнечной системы на процессы на Земле. [85, 86, 87, 88], что совокупность гравитационных сил тел Солнечной системы может оказывать динамическое воздействие на протекание солнечного цикла. Солнце является переменной звездой, изменение физических характеристик Солнца имеет весьма сложный характер. Солнечная радиация активно участвует в тепловом балансе и климате Земли. Все процессы, связанные с солнечной активностью, относятся к физической изменчивости Солнца. Для климатических процессов на Земле основным источником энергии является падающий на нее поток солнечного излучения. На среднем расстоянии Земли от Солнца его значение (I0) оказалось равным I0 = 1360 ± 20 Вт/м² [89]. Спутниковые измерения обнаружили кратковременные вариации I0 с периодами в дни – недели и амплитудами в десятые доли процента. Периодичности вариаций с циклом в 11,5 лет не обнаружено. В общей энергии испускаемого излучения 99.9 % находится в диапазоне от 3⋅103 до 1⋅105 Å (область частично ультрафиолетового, оптического и частично инфракрасного диапазонов). Влияние солнечной активности на изменение потока энергии в данной части спектра незначительно. Эта часть потока характеризуется «солнечной постоянной». Распространенным показателем солнечной активности является число Вольфа (W), которое связано с количеством солнечных пятен. Ход изменений аномалий солнечной активности за весь период наблюдений с середины 18-го века представлены в [79, рис. 1а]. Первые измерения солнечной постоянной относятся к 1837 г. В ранние времена эти измерения выполнялись на уровне земной поверхности, отличались сложной методикой и невысокой точностью. Графическое изображение ряда аномалий демонстрирует, что в период с 1908 по 1952 гг. этот показатель увеличился с W = 0 до W = 180, а в период 1952-2012 гг. снизился до W = 0. За последние 25 лет добились большого прогресса в части измерения солнечной постоянной, за счет разработки новых измерительных приборов и выноса измерительной техники за пределы атмосферы. Сейчас измерения выполняются с высокой точностью. Согласно астрономическим наблюдениям, в первой половине прошлого столетия солнечная постоянная изменялась в пределах ±1 %. Среднее значение этой величины в 1977–1999 гг. изменялось синхронно с солнечным циклом на ± 0.08 % [88].
Наблюдения за Солнцем выявили 11-, 22-, 33-, 180-летние и более продолжительные циклы солнечной активности. Большинство природных катастроф, а также крупных аварий на промышленных объектах и линейных коммуникациях, совпадает периодами наложения этих циклов солнечной активности [90]. В статье утверждают: «космобиоритмическая цикличность предопределяет возникновение и контролирует развитие опасных геодинамических явлений (землетрясений, горных ударов, селевых потоков, наводнений, подтоплений, карстовых и суффозионных провалов, засух, лесных пожаров и др.)». Вариации физических полей Земли в околоземном пространстве контролируют интенсивность проявления современных геодинамических процессов во времени. Космические циклы определяют периодичность усиления или уменьшения прямого воздействия физических полей на природные и природно-техногенные объекты.
Материалы наблюдений за деятельностью Солнца демонстрируют многообразие и сложность процессов в системе Солнце – Земля и в отдельных ее частях. Вариации некоторых процессов в гелио и геосферах протекают синхронно с солнечным циклом, например, изменение электронной концентрации в регулярных ионосферных слоях. Состояние солнечно-земных связей отражают характеристики потока плазмы. В работе [88, рис. 3] приведены графики временных вариаций среднегодовых значений температуры плазмы и плотности потока на уровне орбиты Земли. Среднегодовая температура плазмы в 1974 достигала максимальной величины (200000 К) и достаточно быстро понижалась (80000 К) до 1980 года. В период с 1994 по 2002 гг. температура плазмы снизилась с 160000 К до 60000 К. С 1969 по 1992 гг. плотность потока плазмы увеличилась более 2-х раз. За следующие 8 лет плотность плазмы снизилась на 40%. График временных вариаций среднегодовых значений глобальной температуры показывает глубокий минимум в 1908–1910 гг. [88, рис. 5] и понижение температуры в 1950–1980 годах.
Ощутимое таяние вечных льдов (за последнее десятилетие три крупнейших ледника Антарктиды, например, потеряли до 50 метров в толщину) привело к увеличению уровня воды в Мировом океане, что сказалось на силе и ширине Гольфстрима. Этот теплый экваториальный поток доходил раньше до берегов Ньюфаундленда, благотворно влияя на климат всей Европы. Теперь же пресная вода ледников на 20% охладила Гольфстрим, замедлив процесс его циркуляции [91]. Изучение ледниковых образований Гренландии и Антарктиды позволяет ученым получить информацию о закономерностях изменения климата на Земле. В 2008–2012 гг. в Гренландии (проект NEEM) был пробурен и извлечен ледяной керн из скважины высотой 2450 м (77,45° с. ш., 51,06° з. д.). Этот керн льда (керн NEEM) уходит к последнему межледниковому периоду (Эемскому) на 130–115 тыс. лет назад. Эволюция Гренландского ледового щита является результатом атмосферного и океанского воздействий, работающих вместе. Все-таки океан является основным стимулятором роста ледникового щита (наступления). Используя отношения благородных газов (Kr/N2, Xe/N2, Xe/Kr), захваченных в ледяных кернах, ученые провели реконструкцию глобальной температуры океана. Реконструкция океанической температуры обеспечивает точность и временное разрешение для интегрированного глобального океана, не достижимые другими методами. Установили, что средняя глобальная океанская температура в течение последнего ледникового перехода (от 20000 до 10000 лет назад), увеличилась на 2.57 ± 0.24 °С. По данным исследований керна льда (стабильных изотопов кислорода и водорода со станции Восток) в Антарктиде у глобальной температура воды в океане наблюдается слабый нисходящий тренд и понижение температуры. По данным, полученным при исследовании керна льда, летняя арктическая температура воздуха снизилась на 0,3 °С относительно глобальной температуры 1961–1990 гг. в течение 1900 лет от начала эры [92, рис. 3б]. В течение 2-х тысячелетий главная климатическая тенденция устойчиво сохраняла похолодание, но что-то подействовало и резко изменило ее