Магнетизм у Всесвіті

магніт

В дитинстві вас, напевно, забавляв магніт. Варто було тільки наблизити його до залізної тирси або маленьким цвяхам, і шматочки заліза, захоплені якоюсь невидимою силою, підскакували зі столу і приліплювалися до магніту. Пізніше ви познайомилися з компасом, стрілка якого, підкоряючись невидимій силі земного магнетизму, завжди покірно встановлюється в напрямку з південного магнітного полюса Землі на її північний магнітний полюс. Магнітні сили проявляються і тоді, коли в якому-небудь провіднику тече електричний струм. На цьому загальновідомому явищі засновані незліченні практичні застосування магнетизму – в електродвигунах та інших електромагнітних пристроях. Магнітні сили дають себе відчувати не тільки на Землі, а й далеко за її межами. Вивчення магнетизму в світі небесних тіл стало однією з основних проблем сучасного природознавства.

СОНЦЕ ЯК МАГНІТ

Сонце в цілому, подібне до Землі, володіє магнітним полем, правда, дуже слабким. Його існування було запідозрене ще наприкінці 19-го століття, коли астрономи відзначили деяку схожість між формою променів сонячної корони і «силовими лініями» в магнітному полі кулястого магніту. У 1913 році американський астроном Хел, досліджуючи спектр Сонця, знайшов безсумнівні сліди дії магнітного поля Сонця на випромінюване їм світло.

З тих пір магнітні властивості Сонця вивчалися багатьма. В даний час встановлено, що загальне магнітне поле Сонця дуже слабке і розподілено над поверхнею Сонця дуже нерівномірно. У деяких місцях воно порівняно інтенсивно, в інших – ледве помітно. Крім того, Сонце не можна вважати «постійним» магнітом. Інтенсивність або «напруженість» його загального магнітного поля змінюється.

Сонце

Чому Сонце є магнітом, та до того ж ще з мінливими магнітними властивостями, поки не відомо. Якщо врахувати, що розпечені сонячні гази проводять електричний струм не гірше, ніж метали, то існування магнітного поля Сонця протягом, мабуть, мільярдів років стає особливо загадковим. Адже при зміні магнітного поля в провіднику з’являється електричний струм, на який і витрачається енергія магнетизму. Чому ж у такому разі магнітне поле Сонця досі не розтрачено на струми?

Є, мабуть, якісь причини, завдяки яким магнітне поле Сонця безперервно підтримується або, краще сказати, поновлюється. До речі сказати, щось схоже здійснюється в динамо-машинах з «самозбудженням». Можливо, що і Сонце схоже більше на таку динамо-машину, ніж на звичайний магніт.

Для вивчення магнітних властивостей Сонця потрібен великий талант спостерігача і висока техніка дослідження. Не дивно тому, що протягом багатьох років Сонце вважалося серед зірок єдиним космічним «магнітом». Але в повоєнні роки були відкриті кілька зірок з надзвичайно сильними і до того ж змінними магнітними полями. У числі їх – зірка із сузір’я Діви, що значиться в зоряних каталогах під номером 70. Напруженість магнітного поля у неї на багато разів більше, ніж у Сонця. Досить можливо, що чимало (якщо не всі) зірок є своєрідними «магнітами». Невелике число поки виявлених «магнітних» зірок, цілком зрозуміло, досі дали знати про себе тільки найбільш сильні «космічні магніти», а інші залишилися непоміченими завдяки слабкості своїх магнітних властивостей.

ЗАГАДКИ СОНЯЧНОГО МАГНЕТИЗМУ

Плями, що майже завжди спостерігаються на поверхні Сонця, являють собою ділянки із зниженою температурою. Колишні уявлення про сонячні плями, як велетенські вихори розпечених газів, нині довелося залишити. Рух газів у сонячній плямі дуже складний і на різних рівнях відбувається в різних напрямках. Зокрема, спостерігається як рух газів від центру плями до його країв, так і (на інших рівнях) газові потоки, що рухаються в зворотному напрямку. Складність процесів, що відбуваються в сонячних плямах, безсумнівно, пов’язана з їх магнітними властивостями.

Помічено, що сильним магнітним полем володіє кожна сонячна пляма. А коли пляма зникає, її магнітне поле залишається, поступово слабшаючи і як би занурюючись в сонячні надра. Буває і так, що зародженню нової сонячної плями передує поява в даному місці поверхні Сонця помітного місцевого магнітного поля. Сусідні сонячні плями мають зазвичай різну полярність. Інакше кажучи, вони нагадують кінці підковоподібного магніту, що «висунувся» на сонячну поверхню. Раз на одинадцять років з настанням нового циклу сонячної активності полярність сонячних плям різко змінюється на протилежну. Передні (по напрямку обертання Сонця) плями набувають полярність наступних за ними сусідніх плям, які також виявляються протилежно намагніченими. Всі ці факти відомі вже давно, але пояснення їм поки не дані.

Магнітні сили яскраво проявляють себе і в сонячній атмосфері. Вони, мабуть, закручують атмосферні гази навколо сонячних плям, розташовуючи їх по спіралі. Довелося розлучитися і з колишнім спрощеним уявленням про сонячних протуберанців як викиди розпечених газових мас.

Сонце

Дослідження останнього часу переконали астрономів в складності рухів протуберанців. Є протуберанці, схожі на велетенські газові струмені, які б’ють вгору з сонячної атмосфери. Але більшість протуберанців виглядає зовсім інакше.

Подібно дощовим хмарам, вони зароджуються, «конденсуються» високо над сонячною поверхнею. А потім з такої сонячної хмари до поверхні Сонця починають витягуватися газові щупальця химерної форми. Ці щупальця розташовуються уздовж складних кривих, що нагадують силові лінії магнітного поля. За ним речовина протуберанця швидко «всмоктується» в нижні шари сонячної атмосфери. Наявність магнітних сил тут безперечна, хоча походження їх поки знову-таки залишається неясним.

Далі буде.

Автор: Ф. Зігель.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *