Солнечная астрономия. Часть 2

Есть ли на Солнце черти?

9 августа 1973 года американские астронавты доложили на Землю, что видят на Солнце ад, поджаривающихся грешников и тому подобное. Такая байка ходит по интернету. Внимание, вопрос: что реально могли увидеть на Солнце астронавты? Или более обще: что на Солнце могут рассмотреть ученые? Объекты каких размеров доступны нашим приборам?

В науке это называется разрешающей способностью (пространственным разрешением). Это минимальное расстояние между двумя объектами, о которых наблюдатель может точно сказать: два, а не один. То есть они не сливаются. Понятно, что чем дальше от нас эти объекты, тем больше между ними должно быть расстояние, чтобы они не сливались в один.

Расстояние между Солнцем и Землей (околоземной орбитой тоже) около 150 миллионов километров. То есть очень далеко. Каким пространственным разрешением обладают наши орбитальные солнечные обсерватории?

Первая обсерватория Терек на спутнике Фобос-1 (СССР, 1987 год) на поверхности Солнца разрешала объекты, разнесенные на 10 тысяч километров. Точно так же можно сказать, что 10 тысяч километров – минимальный размер объекта, который тогда могли рассмотреть на поверхности Солнца.

Российская обсерватория КОРОНАС-И (1994 год) повысила разрешение вдвое. Минимальный размер объекта, разрешаемый на Солнце, составил 5 тысяч километров. Российский же комплекс приборов СПИРИТ, выведенный на орбиту в 2001 году, продвинулся до 3 тысяч километров.

Россия удерживала статус рекордсмена по солнечному разрешению до 2009 года, когда на орбите работала обсерватория ТЕСИС с пространственным разрешением 1700 километров. Таким образом, ученые твердо могли заявить, что чертей с размерами больше 1700 километров на обращенной к нам поверхности Солнца нет.

Сегодня на Солнце смотрит несколько обсерваторий. В их числе нет российских проектов. Лучшими пространственными характеристиками обладают насовские аппараты SDO и TRACE – они могут рассмотреть объекты с размерами до 500 километров.

Правда, тут возникает ограничение. Все вышеперечисленные обсерватории смотрели сразу на весь солнечный диск, а 500-километровое разрешение удается получить, наблюдая только на малой частью солнечного диска. Теоретически чертенята с размерами больше 500 километров могут прятаться в ненаблюдаемых областях.

Если говорить о перспективах, то в 2023-25 годах ожидается запуск очередной российской обсерватории. Расчетно она должна разрешать объекты до 130 километров. Поживем – увидим (или не увидим чертей, но только с размерами больше 130 километров).

Зачем землянам солнце?

Но если не чертей, то что хотят увидеть на Солнце астрофизики? Или: зачем нам солнечная астрономия?

Начнем с того, что Солнце – единственная звезда, доступная непосредственным наблюдениям с таким высоким разрешением. Соответственно, многие вопросы или предсказания физики звезд можно проверить, изучая наше близкое светило.

Ха, скажете вы, физика звезд! Да кому она нужна в народном хозяйстве? Какая от нее польза?

Довольно осязаемая. Во-первых, Солнце – это естественный термоядерный реактор. Здесь плазма в миллионы градусов находится в сильных магнитных полях. Примерно это же самое на Земле уже несколько десятилетий пытаются реализовать, работая над созданием установок управляемого термоядерного синтеза. Глядишь, что и подскажет солнышко.

Во-вторых, Солнце оказывает самое непосредственное влияние на земную жизнь. Мы сейчас не о свете и тепле – с этим всё понятно, и не о том, что оно погаснет через миллиарды лет – до этого еще дожить надо.

Речь идет о таких явлениях, как магнитные бури. Они возникают из-за солнечного ветра, то есть из-за потоков вырванного из Солнца вещества. Подразумевается, что изучив Солнце, можно понять некоторые закономерности и с большой точностью предсказывать эти события.

Ну и, чего греха таить, имеется и строго научный интерес. Например, в предыдущей статье мы обсуждали послойный состав солнечной атмосферы и упоминали очень тонкий Переходной слой. Всего сто километров – и разница в температуре между низом верхом от 20 тысяч градусов до миллиона. Как такое возможно? Какие механизмы отвечают за столь быстрый нагрев? Ученые имеют на этот счет несколько теорий. Их проверка требует высокого разрешения.

Собственно, для ответа на подобные вопросы и создаются солнечные обсерватории, представляющие нам снимки Солнца, подобные тем, что мы обсуждали в первой части. Но вся правда заключается в том, что это, строго говоря, не снимки солнца. То есть даже в рентгеновском диапазоне мы видим не всё Солнце, а… А что мы видим, выясним в третьей части.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!