Вариации на тему вариаций. Продолжение.

космические лучи

Вариация 5. Магнитные рельсы.

Главная часть космических лучей приходит к нам из Галактики. Некоторые частицы — самые энергичные, возможно, внегалактического происхождения. А в отдельные периоды, во время мощных хромосферных вспышек на Солнце, межпланетное пространство пересекают грандиозные потоки солнечных космических лучей. Вспышки — серьезная опасность для космонавтов. Но все ли они одинаково опасны? Если бы это было так, то в годы максимума 11-летнего периода солнечной деятельности космос был бы просто закрыт для полетов.

Годы тщательных наблюдений позволили установить: особо опасные потоки солнечных космических лучей приходят в окрестности Земли только в одном случае — если вспышка произошла в западной части солнечного диска. Силовые линии магнитного поля Солнца, как мы говорили, уходят далеко в пространство, они следуют за вращением светила, но изгибаются в спираль — примерно так изогнется струя воды, если вы, поливая из шланга газон, начнете вертеться вокруг собственной оси. По изогнутым в спираль силовым линиям потоки космических частиц несутся, как по рельсам… Силовая линия Солнце—Земля всегда начинается на западном краю светила. Зная это, можно предсказать, насколько опасна вспышка для космонавта…

Но какое же отношение все это имеет к 18-часовой вариации? — спросите вы. Минуточку терпения…

Всякое сравнение хромает — и стройная картина солнечной магнитной короны со
спиральными рельсами силовых линий тоже соответствует действительности только весьма приближенно. Она поминутно нарушается. Солнечный ветер — поток солнечной плазмы вместе с «пузырьками» — различными нарушениями регулярного, однородного магнитного поля то сильней, то слабее «дует» от Солнца, стремясь при этом двигаться «незаконно», напрямик, по радиусу.

По пути он «выметает» галактические космические лучи. Когда ветер сильнее (в годы максимума солнечной деятельности), — он дальше отодвигает хаос галактического излучения. Но космические лучи «не терпят пустоты» — они стремятся вернуться в потерянные области и медленно просачиваются — диффундируют к Солнцу. При более спокойном Солнце эта диффузия усиливается, и космические лучи текут по магнитным рельсам солнечного поля. Из-за спиральности силовых линий они идут не прямо к Солнцу, а под углом. Можно разложить этот поток на две составляющие. Одну, направленную к Солнцу, почти полностью уравновешивает встречный «солнечный ветер» космических лучей, а вторая, направленная с запада на восток, вслед за вращением Земли, ничем не гасится и дает суточную вариацию с максимумом в 18 часов местного времени.

Вариация 6. И снова звездная.

Довольно свободно я до сих пор оперировал понятием «галактические космические лучи». Но действительно ли они галактические? Если Галактика способна производить космические лучи, то должен быть поток частиц из Галактики наружу. Он может быть слабым из-за рассеяния частиц в магнитных полях космоса, но он должен существовать и должен проходить через Солнечную систему. Иными словами, речь снова идет о поисках звездно-суточной вариации космических лучей — тех самых поисках, что не удались в тридцатых годах.

Это была очень трудная задача. Земля, расположенная практически в магнитной сверхкороне Солнца, почти недоступна прямому потоку частиц из межзвездного пространства. Казалось бы, все они в бурной вотчине Солнца должны неузнаваемо менять направление. Так это обычно и бывает. Но в периоды «спокойного Солнца» ослабевает солнечный ветер, и рассеяние частиц в межпланетном пространстве на магнитных неоднородностях резко уменьшается. Может быть, удастся уловить прямой поток от звезд?

Весной 1954 года, в начале самого глубокого минимума солнечной активности приборы «космиков» уловили слабую вариацию с максимумом в 6 часов утра. Вариация, противоположная 18-часовой! Частицы, давшие 6-часовой всплеск, судя по всему, были довольно энергичными — такие Солнце производить не могло. Наступило лето, и 6-часовой источник космических лучей сдвинулся на полночь! Осенью он переместился на 18 часов и сильно ослаб. Зимой он почти исчез.

Это и был долгожданный галактический источник космических лучей. Он был наиболее четким летом, значит именно в это время Земля находилась к нему ближе всего. Весной, осенью и особенно зимой направление на него сохранилось неизменным, но количество препятствий на его пути возросло: Солнце и околосолнечное пространство с их бурными магнитными процессами.

Откуда же приходит «звездный поток»? Летом в полночь, весной утром, осенью вечером меридиан, на котором вы находитесь, пересекает прямую Земля — центр Галактики…

Мы только слегка коснулись некоторых из бесчисленных вариаций космических лучей, а сколько сценок из сокровенной жизни космоса они нам показали! Конечно, все это — именно вариации на тему, ибо сама тема вариаций совершенно необъятна.

Автор: Л. Дорман.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *