Солнце и климат

Втр, 10/28/2014 - 22:13

Вариации солнечной постоянной  — результат изменения радиуса

Колебания интенсивности солнечного излучения происходят за счет изменений радиуса Солнца. Когда он становится больше, излучающая поверхность увеличивается, светимость растет. Действительно, солнечная постоянная зависит от радиуса Солнца, изменение которого происходит вследствие протекания сложных процессов в его недрах. Даже плавное изменение температуры поверхностного слоя, не более 0,001 градуса в сутки, приводит к нарушению гидростатического равновесия, определяемого балансом сил внутреннего давления и гравитации. Возвращение к термодинамическому равновесию может проходить за счет изменения размера Солнца до величины, восстанавливающей баланс, что ведет к возвращению температуры его поверхности до прежнего уровня.

Следовательно, периодические изменения солнечной постоянной происходят в результате колебаний радиуса Солнца с амплитудой до 250 км в 11-летнем цикле и до 700-800 км в двухвековом (рис. 3). Точное значение этих колебаний служит важнейшим индикатором как солнечной постоянной, так и уровня солнечной активности. Поэтому долговременные высокоточные измерения величины солнечного радиуса позволят более надежно определить величину и солнечной постоянной, и ее колебаний.

Двухвековой «большой» солнечный цикл играет главенствующую роль в закономерностях развития дочерних «коротких» 11-летних циклов, поскольку их продолжительность последовательно увеличивается от фазы его роста к фазам максимума и спада (рис.4). Продолжительность нынешнего, 23-го цикла (12 лет) не стала исключением и в целом подтверждает такую зависимость. Однако его уникальность заключается в том, что он стал самым продолжительным среди всех достоверно установленных за более чем 150 лет наблюдений. Это дополнительно подтверждает наступление фазы активного спада двухвекового цикла.

Наличие солнечных циклов, во время которых его активность, светимость и диаметр синхронно колеблются, надежно установлено. Солнце, строго говоря, не находится в стационарном состоянии энергетического и механического равновесия. Солнце — переменная звезда, меняющая свои параметры в результате наложения «коротких» и «длинных» циклов, и его поведение строго предсказать нельзя. Исследования циклических изменений в поведении Солнца и процессов, идущих в его недрах, имеют ключевое значение для астрофизики, поскольку теория звезд зарождалась и была обоснована при исследовании Солнца. Аналогичные колебания интенсивности излучения и радиуса звезд в ближайшее время, к сожалению, непосредственно обнаружить и исследовать не удастся.
А циклические изменения уровня солнечной активности и числа пятен, идущие параллельно аналогичным колебаниям радиуса и солнечной постоянной, сами по себе на земной климат практически не влияют.

Колебания температуры в ядре Солнца

Изменения температуры ядра вызывают соответствующие изменения давления в нем, то есть нарушение равновесия. Исходной причиной такой нестационарности термодинамического состояния Солнца могут стать колебания выделяемой ядром энергии термоядерного синтеза. В результате внутри Солнца должны возникать долгопериодические радиальные движения плазмы, циклически меняющие направление в зависимости от изменения температуры. Они в свою очередь могут стать катализатором изменения числа пятен и солнечной постоянной, а дополнительная энергия, выделяемая ядром, — источником их энергии.
Амплитуда колебаний температуры ядра и соответственно радиуса Солнца определяет мощность цикла. При малых амплитудах могут развиваться слабые циклы (повышение уровня активности и величины солнечной постоянной невелико), а при больших амплитудах — мощные циклы. Отсутствие или весьма малое изменение температуры ядра в ее минимуме может привести к глубокому «провалу» как активности, так и радиуса и солнечной постоянной типа маундеровского.
Следовательно, точная величина радиуса Солнца и его относительные изменения служат важнейшими параметрами и одним из основных индикаторов величины солнечной постоянной и уровня активности образования пятен.

Прогноз вариаций 24-27-го циклов солнечной активности

Ход градиента двухвековой компоненты вариации величины солнечной постоянной в течение трех последовательных «коротких» циклов (рис. 1) определяет дальнейший ход величины как солнечной постоянной, так и уровня активности не только наступающего, но и последующих циклов, хотя и с несколько меньшей точностью. Исходя из этого, наиболее вероятный максимум следующего, 24-го цикла активности составит 65±15 единиц относительного числа пятен. А в последующих 25-26-х циклах, приходящихся на время активного спада нынешнего двухвекового цикла, сохранится тенденция снижения абсолютной величины солнечной постоянной, а также соответствующей высоты максимума активности до 45±20 и относительного числа пятен до 30±20 единиц (рис. 3, 5). Поэтому мы вправе ожидать наступление фазы глубокого минимума в нынешней 200-летней циклической деятельности Солнца в начале 27-го цикла ориентировочно в 2042±11 году, который может продлиться 45-65 лет.

Другие материалы рубрики


  • Этот взрыв потряс не только часть Вселенной, но и земную астрономию! Громадная звезда вдруг стала сверхновой, и ее разорвало на куски с таким шиком, что даже бывалые астрономы заявили, что никогда такого не видали. А ведь должна была вести себя тихо-тихо. Ученые подозревают, что такое разрушительное событие может в любой момент повториться у нас прямо под боком. Возможно, даже завтра. Или прямо сейчас.



  • Давайте вспомним испытание противоспутникового оружия, проведенное 11 января 2007 года Китаем. Почему оно вызвало беспокойство у специалистов космической отрасли? Ведь с 1968-го по 1986-й США и СССР провели свыше 20 таких же испытаний! И с того времени уже было проведено несколько подобных испытаний?! Дело вовсе не в международной безопасности. Или не только в ней.



  • Объект, отснятый близ звезды, сходной с Солнцем, не вписывается в привычные теории формирования планет. Специалистам еще предстоит разобраться с особенностями рождения этого странного мира, а широкая публика просто любуется снимками. Еще бы — не каждый день можно увидеть планету другой звезды, пусть и открыты их сотни.
    Звезда 1RXS J160929.1-210524 расположена примерно в 500 световых лет от нас. Она очень похожа на Солнце. Ее «вес» равен 85% массы нашей родной звезды. Правда, это светило значительно моложе нашего — 210524 возникла порядка пяти миллионов лет назад.
    Новая планета, по расчетам астрономов, обладает массой примерно в восемь масс Юпитера. И она не была бы такой уж уникальной, если б не два обстоятельства. Первое — она «вживую» запечатлена на снимках. А о втором скажем позже.
    Впервые астрономы непосредственно увидели объект планетарной массы на орбите вокруг звезды, такой как Солнце, и если подтвердится, что этот объект действительно гравитационно привязан к звезде, это будет крупным шагом вперед.
    Интригу, впрочем, принесло не яркое достижение наблюдательной астрономии как таковое, а выявленные параметры системы.



  • ...Среди прочих лептонов в 1936 году, среди продуктов взаимодействий космических лучей, был открыт мюон. Он оказался одной из первых известных нестабильных субатомных частиц, которая во всех отношениях, кроме стабильности, напоминает электрон, то есть имеет тот же заряд и спин и участвует в тех же взаимодействиях, но имеет бóльшую массу. Примерно за две миллионные доли секунды мюон распадается на электрон и два нейтрино. На долю мюона приходится значительная часть фонового космического излучения, которое регистрируется на поверхности Земли счетчиком Г. Гейгера...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Существует небольшой шанс, что через 3,34 миллиарда лет Марс столкнется с Землей. Также есть вероятность столкновения Земли и Венеры или Меркурия и Венеры. Меркурий вообще может упасть на Солнце или улететь в межзвездное пространство. Таковы причуды нашей системы, новые тайны которой раскрыли ученые.
    Подробнейшее численное моделирование эволюции орбит в Солнечной системе выполнили профессор Жак Ласкар (Jacques Laskar) и Микаэль Гастино (Mickael Gastineau) из Парижской обсерватории (Observatoire de Paris).
    Долгое время астрономы полагали, что орбиты планет в Солнечной системе стабильны и неизменны. Потом стали появляться сведения, что на заре зарождения системы орбиты ряда планет сильно отличались от нынешних и претерпевали большие изменения, прежде чем все «устоялось».



  • ...Несмотря на то, что идея коллапса кажется простой (при сжатии ядра выделяется энергия гравитационной связи, за счет которой выбрасываются внешние слои вещества), трудно понять процесс в деталях. В конце жизни у звезды с массой более 10 масс Солнца образуется слоеная структура, с глубиной появляются слои все более тяжелых элементов.
    Ядро состоит в основном из железа, а равновесие звезды поддерживается квантовым отталкиванием электронов.
    Но в конце концов масса звезды подавляет электроны, которые вжимаются в атомные ядра, где начинают реагировать с протонами и образовывать нейтроны и электронные нейтрино. В свою очередь, нейтроны и оставшиеся протоны прижимаются друг к другу все сильнее, пока их собственная сила отталкивания не начнет действовать и не остановит коллапс.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Галактика, в которой мы живем, — Млечный Путь — настоящий исполин по галактическим меркам. Среди галактик местной группы лишь Туманность Андромеды может тягаться с нашим домом по количеству звезд, размерам и массе. Однако сферы влияния гигантов давно поделены, и нашу галактику окружают десятки, а может, и сотни галактик-спутников.
    Сейчас известны по крайней мере 23 спутника нашей галактики. Некоторые из них светятся, как миллиарды солнц, и жителям Южного полушария нашей планеты отлично знакомы Магеллановы облака — крупнейшие спутники нашей Галактики, не заметить которые на ночном небе невозможно даже невооруженным глазом.



  • Впервые астрономы обнаружили планету вне нашей Солнечной системы, которая является потенциально пригодной для жизни, с температурами подобными земным, сопоставимыми с Землей массой и размером и, вероятно, жидкой водой на поверхности. Что приятно, потенциально обитаемый мир находится всего в двух десятках световых лет от нас. Когда-нибудь люди туда смогут добраться.
    О сенсационной находке рассказала 25 апреля 2007 года международная группа из 11 астрономов (из Швейцарии, Португалии и Франции), которая работала в Чили, на одном из телескопов Европейской южной обсерватории (ESO). Ученые нашли сходную с Землей планету у звезды Gliese 581 — красного карлика, расположенного в созвездии Весы.
    Планета, получившая имя Gliese 581c, обладает массой примерно в 5 масс Земли. Ее диаметр оценивается в 1,5 диаметра нашей планеты, так что сила тяжести на ее поверхности составляет приблизительно 1,6 g. Из-за этих параметров астрономы окрестили ее также «Суперземлей» (super-Earth).
    Ученые предполагают, что эта планета — скалистый мир, сходный с Землей по облику. Как возможный вариант — это может быть ледяная планета. Но в обоих случаях на ее поверхности должна быть жидкая вода. Причем, в случае с ледяным миром — она может быть покрыта океаном полностью.



  • Юпитер называют планетой загадок. В статье высказывается гипотеза о причинах феномена «горячих теней» — наиболее таинственного и малоисследованного процесса, наблюдаемого в атмосфере гигантской планеты.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Невиданный успех фильма «Аватар» о событиях на экзопланете Пандора на самом деле может быть не такой уж и фантастикой. По крайней мере, обнаружение новых планет в других звездных системах дает нам надежды на то, что мы на самом деле увидим причудливых инопланетных существ.
    Фантастика зачастую является таковой лишь для определенной эпохи, и с развитием научно-технического прогресса она становится реальностью. Вот и «Аватар» не зря был снят, точнее, смонтирован именно сейчас — ведь еще десять-пятнадцать лет назад подобное казалось уж больно нереальным. Примерно, как обнаружение живого динозавра.
    Современные астрономы уже не отрицают, что где-то там, в других галактиках или даже в нашем родном Млечном пути, есть жизнь. Завлабораторией астроинформатики Главной астрономической обсерватории НАН Украины Ирина Вавилова так и говорит: «Считаю, что она существует. В форме простейших организмов — так точно».

    • Страницы
    • 1
    • 2