O zagadkah solnca
G.E.KOChAROV
Sankt-Peterburgskii gosudarstvennyi tehnicheskii universitet
Obsuzhdayutsya dve zagadki Solnca: deficit solnechnyh neitrino i solnechnye vspyshki, bogatye 3He. Pokazano, chto obe zagadki mogut byt' razresheny nestandartnym povedeniem izotopa 3He v usloviyah goryachei i plotnoi plazmy. |
Vvedenie
Interes k issledovaniyu Solnca nepreryvno rastet, i eto osobenno primechatel'no na fone vazhneishih dostizhenii v astrofizike v celom. Vozrastayushii interes k fizike Solnca i geliosfery obuslovlen sleduyushimi obstoyatel'stvami. Vo-pervyh, stalo yasno, chto processy, protekayushie v razlichnyh oblastyah solnechnogo veshestva i okolosolnechnom prostranstve, harakterny dlya drugih kosmicheskih ob'ektov. Yavleniya tipa solnechnyh otkryty i na drugih zvezdah: zvezdnye oscillyacii, pyatna, vspyshki, korony, vetry i glubokie i dlitel'nye minimumy. Solnce yavlyaetsya blizhaishei zvezdoi. Vsego okolo vos'mi minut trebuetsya, chtoby solnechnye luchi dostigli Zemli, togda kak ot samoi blizkoi k nam zvezdy Proksima Centavra svet idet 4,3 goda. Takaya blizost' Solnca k Zemle privodit k tomu, chto ona yavlyaetsya edinstvennoi zvezdoi, kotoruyu my vidim ne kak tochku, a kak disk. Poetomu imenno etu (nashu) zvezdu mozhno izuchit' naibolee detal'no. Solnce i geliosfera predstavlyayut soboi unikal'nuyu gigantskuyu laboratoriyu, gde mozhno osushestvit' celenapravlennye eksperimenty po proverke scenariev i modelei evolyucii zvezd, izucheniyu osnovopolagayushih problem magnitogidrodinamiki, fiziki plazmy, atomnoi fiziki i dazhe kosmologii i fiziki elementarnyh chastic.
Vo-vtoryh, rezul'taty desyatiletnih eksperimentov po registracii solnechnyh neitrino pokazali, chto uverennost' v tom, budto my dostatochno horosho znaem, kakim obrazom proishodyat termoyadernye reakcii v glubokih sloyah Solnca, kak minimum pokolebalas'.
V-tret'ih, s otkrytiem kosmicheskih luchei v 1912 godu svyazano nachalo astrofiziki vysokih energii. Neizbezhno voznik vopros o mestopolozhenii i mehanizme deistviya uskoritelya kosmicheskih luchei. Eti voprosy vse eshe ne resheny. 50 let nazad bylo ustanovleno mestopolozhenie blizhaishego k nam uskoritelya putem registracii kosmicheskih luchei vo vremya solnechnoi vspyshki. Kompleksnoe izuchenie solnechnyh vspyshek s ispol'zovaniem sputnikovoi tehniki, ballonnyh, nazemnyh i podzemnyh eksperimentov pozvolilo znachitel'no prodvinut'sya v ponimanii vspyshechnogo processa. Odnako my eshe ne v sostoyanii otvetit' na nekotorye voprosy, svyazannye s problemoi nakopleniya vspyshechnoi energii i generacii razlichnyh uskorennyh chastic. Pri etom solnechnyi uskoritel' yavlyaetsya naibolee dostupnym dlya detal'nogo izucheniya mehanizma generacii uskorennyh chastic po sravneniyu s drugimi astrofizicheskimi istochnikami.
V-chetvertyh, Solnce yavlyaetsya edinstvennym astrofizicheskim ob'ektom, kotoryi nebezrazlichen dlya obitatelya Zemli. Ono sogrevaet nas svoim teplom, daruet svet, imenno Solnce sposobstvovalo poyavleniyu vsego zhivogo na Zemle i yavlyaetsya istochnikom vseh vidov energii, ispol'zuemoi chelovechestvom. Nepreryvnoe uvelichenie energeticheskih potrebnostei vydvigaet problemu pryamogo ispol'zovaniya solnechnoi energii, kotoraya izluchaetsya s porazitel'nym postoyanstvom milliardy let. Kazhdyi kvadratnyi metr poverhnosti Solnca v energeticheskom otnoshenii mozhno sravnit' s elektrostanciei moshnost'yu 60 tys. kVt. Nauchit'sya preobrazovyvat' solnechnuyu energiyu - znachit navsegda otvesti neumolimo navisshuyu nad chelovechestvom ten' energeticheskogo krizisa.
Zemlya pogruzhena vo vneshnyuyu isklyuchitel'no podvizhnuyu atmosferu Solnca i, sledovatel'no, podvergaetsya sil'nomu vliyaniyu "pogody" na Solnce. Ono vozdeistvuet na klimat i biosferu, privodit v dvizhenie atmosferu planety i t.d. Seichas, kogda izuchenie okruzhayushei sredy yavlyaetsya odnoi iz samyh aktual'nyh problem, issledovanie