Новая физика
Форма входа
Поиск
Календарь
«  Март 2024  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Архив записей
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Пятница, 29.03.2024, 18:32
     Метеоритно–кометная природа солнечных пятен

    Метеоритно–кометная природа солнечных пятен

     

    Введение

     

    Пятна на Солнце, представляющие собой при наблюдении в белом свете менее яркие уча­стки поверхности, одна из форм проявления активности Солнца.

    За столетие изучения пятен установлены основные их параметры и закономерности по­явле­ния, но природа пятен, причины их возник­новения и цикличности окончательно не выяс­нены.

    Ю.И. Витинский на основе анализа публикаций пишет в своей монографии (1983 г.): «Те­перь вряд ли можно найти исследова­теля Солнца, который мог бы твердо сказать, что ему уда­лось понять сущность солнечной активности... и теперь среди явлений солнеч­ной активно­сти трудно найти более сложное и во многих отношениях непонятное образование, чем сол­нечное пятно»[1]. Не изменило существенно ситуации и появление монографии В.Н. Обридко (1985 г.)[2], в связи с чем приведенная выше цитата полностью отражает и современное со­стояние этой проблемы. Такое длительное отсутствие прогресса в дальнейшем развитии тео­рии возникновения солнечных пятен на основе происходящих в верхних слоях атмосферы Солнца гидродинамиче­ских процессов, обусловленных  дифференциальным характером их вращения и первичностью его общего (основного) магнитного поля свидетельствует о беспер­спективности этой теории, фактически являющейся всего лишь гипотезой, не подкреплённой существенными фактами.

    Учитывая то обстоятельство, что объяснение дифференциальности вращения видимой поверхности Солнца, основано на беспочвенном предположении более высокой скорости вращения ниже­ле­жащих слоёв его атмосферы (опровергаемое противоположными данными, полученными акаде­миком Северным на Крымской астрономической обсерватории) появилась необходи­мость в раз­работке (базирующаяся на фактах) новой плодотворной основополагающей гипо­тезы, объяс­няющей и происхождение солнечных пятен, и дифференциальное вращение поверхности Солнца.  

    Отсутствие такой гипотезы сдерживает развитие науки о Солнце.  Именно поэтому из­ложе­ние новых идей необходимо.

     

    1. Природа пятен, механизм их возникновения и жизни

     

    В данной работе природа пятен, механизм их возникновения и жизни впервые рассмат­ри­ваются на основе нового подхода — приня­тия в качестве их причины падение на Солнце круп­ных (массой 1010—1016 г) метеоритов (для удобства изложения в данной статье в понятие «ме­теориты» включены все компактные космические тела в указанном диапазоне масс, вклю­чая ас­тероиды, кроме комет) и комет, а не магнитогидродинамические процессы, вследствие диффе­ренциального вращения Солнца и его магнитного поля[1].

    Наше предположение имеет основание, так как неоднократное падение комет на Солнце ус­тановлено[3].

    По тем же самым физическим законам, по которым возникают циклоны в атмосфере Земли и водовороты над тонущими кораблями, в месте погружения в атмосферу Солнца и ис­парения в ней упавшего на него метеорита или кометы, в ней образуется локальное разряже­ние и возникает газовый вихрь, вращающийся, как и циклон, против часовой стрелки в север­ном полушарии Солнца и по часовой стрелке — в южном его полушарии[4], поскольку Земля и Солнце враща­ются вокруг своих осей в одинаковом направлении. В зоне вихря уменьшается приток тепла от центра Солнца к его поверхности, что приводит к охлажде­нию атмосферы в этой зоне, дальней­шему понижению в ней давления и, как следствие, к повышению скорости движения газа по спи­рали от периферии вихря к его центру. После выравнивания давления, вращательное движение газа в области пятна будет продолжаться по инерции с постепенным понижением скорости и по­вышением температуры, ведущим к исчезновению пятна.

    Таким образом, жизненный цикл пятна обусловлен возникнове­нием, развитием и затуха­нием вихря, вызванного падением в этом месте Солнца метеорита или кометы. Жизненный цикл группы пятен обусловлен, кроме того, и взаимодействием вихрей.

    При этом чем больше масса упавшего тела, тем больше диаметр вихря и тем продолжи­тель­нее время его существования, так как быстрее затухают мелкие вихри[5]. Место возник­новения пятна соответствует тому участку траектории упавшего тела, где оно, в результате торможения и уменьшения скорости, двигалось уже вдоль радиуса Солнца и где полностью испарилось.

    Однако в области экватора Солнца (до ±5° по широте) пятна при падении тела не обра­зу­ются, так как из-за незначительной раз­ницы линейной скорости общего движения атмо­сферы Солнца в диапазонах этих широт, не возникают вихри. Не возникают вихри и в области полю­сов, но уже по причине очень малой линейной скорости здесь общего движения солнечной ат­мосферы, ана­логично и на Земле[4].

    Наличие вихрей в атмосфере Солнца на уровне фотосферы под­тверждается, в частности, наличием характерной вихревой (спи­ральной) структуры фотометрических элементов полу­тени пятен[6].

     

    2. Магнитное поле пятен и его полярность

     

    Для возникновения магнитного поля характерной для пятен конфигурации необходимо на­личие движения электрических зарядов в области полутени пятна вокруг его ядра. Возник­нове­ние такого вида электрического тока в условиях вихревого движения газа, нагретого до темпера­туры 5000—6000°, неизбежно. Так, например, в зоне падения и испарения железного метеорита основной примесью водородной атмосферы Солнца будут атомы железа и никеля, находящиеся в ионизированном состоянии. Причем, из-за различного сродства с электроном [7] образуются по­ложительные ионы железа и никеля и отрицательные ионы водорода. При этом в связи с высокой электрической проводимостью атмосферы Солнца, как плазмы, удель­ная плотность зарядов обоих знаков будет одинакова и в целом плазма будет нейтральной. Однако, несмотря на это, из-за большой разницы атомного веса указанных металлов и водо­рода (60 раз), а значит, и их ионов, более тяжелые ионы металлов, в соответствии с законом инерции, при своем движении от пери­ферии вихря к центру сделают большее число оборотов, чем ионы атомарного водо­рода. Это равнозначно (в данном примере) возникновению элект­рического тока, обусловленного движе­нием положительных зарядов ионов железа и никеля, а соответственно и магнитного поля север­ной полярности в северном полушарии Солнца и юж­ной полярности — в южном его полушарии, так как направление вращения вихрей в этих по­лушариях противоположное. В зоне падения и испарения каменного метеорита или ядра ко­меты основной примесью атмосферы будут ионы кремния и кислорода (SiO2SiO + O), при­чем из-за их большего сродства с электроном в этом случае более тяжелыми будут отрица­тельные ионы, а ионы атомарного водорода станут положи­тельными. По этой причине на­правление электрического тока и полярность магнитного поля пя­тен будут противополож­ными пятнам, образо­ванным падением железных метеоритов.

    Железо – каменное ядро кометы или метеорита разделится на железные и каменные ком­по­ненты ещё до падения на Солнце.

    При достижении зоны тени пятна ионы начинают двигаться вдоль силовых линий маг­нит­ного поля и выносятся за периферию пятна. Это приводит к постепенному снижению их концен­трации в пятне и уменьшению напряженности магнитного поля.

     

    3. Магнитное поле пятен в группе

     

    Наблюдениями установлено[1], что пятна на поверхности Солнца распределяются не рав­номерно, а группами. Причем, как правило, наряду с мелкими пятнами в каждой группе имеется два существенно более крупных пятна, расположенных относительно друг друга в на­правлении запад—восток и называемых, соответствен­но, западным или ведущим и восточным или замы­кающим по отно­шению направления вращения Солнца. Особенностью этих пятен является отли­чие полярностей их магнитных полей. Когда ведущее пятно в группе имеет се­верную полярность магнитного поля, замы­кающее имеет южную полярность и наоборот. Из этого следует, что такие группы образованы падением, как минимум, двух крупных метеори­тов, один из которых желез­ный, а другой каменный или падением одного железо-каменного метеорита, содержание железа и никеля в них в сумме сравнимо с содержанием окислов крем­ния и других химических элементов.

    Совместное одновременное падение на Солнце железного и каменного метеоритов или ядер комет возможно лишь при условии, что до паде­ния на Солнце эти разные по составу кос­мические тела составляли пару близко расположенных друг к другу и двигающихся по одной орбите во­круг Солнца метеоритов. Закономерность образования таких пар, на первый взгляд, кажется ма­ловероятной. В то же время, приняв во внимание трёхкратное отличие их удель­ного веса и соот­ветствующее отличие (при равных массах) их аэродинамических характери­стик из-за разных га­баритов, можно утверждать, что при движении по одной и той же орбите в сильно разреженной, но все же оказывающей сопротивление движению среде, железный ме­теорит будет иметь не­сколько большую среднюю скорость, чем каменный метеорит. Это на предшествующем сближе­нию с планетами этапе, в период движения к афелию, неизбежно приведет к их сближению и об­разо­ванию пары, в которой лидером будет железный метеорит. Создавая сзади себя разреженную зону, он будет обеспечивать их совместное движение на время, достаточное для кристаллизации на их поверх­ности такого количества льда, при кото­ром образуется между ними прочное соеди­нение. Кроме двух крупных тел возможно присое­динение и нескольких мелких. Это соединение будет разрушено только на этапе приближения к Солнцу в области орбит внутренних планет. Та­кое разрушение наблюдалось у 25 комет с об­разованием двух, трех и более частей [8]. Дальней­шее раздельное движение метео­ритов или частей кометы приведет к некоторому увеличению рас­стояния между ними, но и при удалении на 10 млн км их расположе­ние на поверхности Солнца, с учетом скорости падения 618 км/с и скорости вращения Солнца один оборот за 26 дней, не будет отличаться более чем на 2,5° по долготе. Реальное же их располо­жение в группе доходит до 6.0° и более, что обусловлено бо­лее сильным торможением каменного метеорита, имеющего меньшую плотность, а соответст­венно, и более низкую аэродинамическую характери­стику по сравнению с железным метеори­том. В связи с этим железный метеорит выпадает всегда впереди каменного метеорита по на­прав­лению их движения в атмосфере Солнца. Именно по из­ложенной причине в тех случаях, когда движение метеоритов при падении совпадает с направле­нием общего движения атмо­сферы Солнца, обусловленного его вращением, ведущее пятно в группе будет обра­зовываться падением железного метеорита и, соответственно, в се­верном по­лушарии его магнитное поле будет иметь северную поляр­ность, а в южном полушарии — юж­ную полярность, что харак­терно, для нечетных циклов солнечной активности. В четных циклах, по сравнению с нечет­ными, ведущие пятна в группах имеют другую полярность магнитного поля (замыкающие пятна тоже). Это явля­ется следствием того, что в чётных циклах активности высока вероятность многократного (эстафетного) воздействия планет на падающие на Солнце тела. Это приводит к тому, что в этом случае они пересекают большую ось эллипса своего движения и обходят Солнце уже с противоположным направлением движения и падают на Солнце навстречу направления его движения вокруг своей оси.

    Бывают и ис­ключения из этого правила.

    К таким исключениям следует отнести, например, падение на Солнце двух комет семей­ства Крейца 27 января и 20 июля 1981 г.[3], которые есть все основания отожествить с фев­ральской и июльской группами пятен № 65 и № 336 по Пулковскому ката­логу[9], поскольку все кометы этого семейства имеют обратное движение вокруг Солнца, а ведущие пятна в этих группах, на­блю­даемых в северном полушарии, имеют магнитное поле южной по­лярности, хотя шел нечет­ный 21-й цикл активности.

     

    4.  Механизм цикличности возникновения солнечных пятен

     

    Метеоритно-кометная природа пятен позволяет по-новому объяснить механизм циклич­но­сти их возникновения, поскольку при такой природе пятен изменение их числа на Солнце может быть обусловлено только изменением числа упавших на него метеоритов и комет.

    Известно, что сближение комет с массивными планетами приводит к резкому изменению их орбит, в том числе и в направлении прибли­жения из перигелия к Солнцу, как это, например, про­изошло с орбитой кометы Вэста-Икемуры 1880 года[10], в результате чего она из долгопе­риоди­ческой превратилась в короткопериодическую. Дву­кратное последовательное, эстафет­ное воз­действие наиболее массивных планет, Сатурна и Юпитера, в ряде случаев приводит даже к пол­ному преобразованию кометных орбит, в результате чего они при падение на Солнце обходят его с обратным направлением движения. Это, например, произошло с кометой Брукса 1886 года[11]. Именно в связи с такими воздействиями на кометные орбиты, вероятнее всего, образовалось се­мейство комет Крейца и именно таким эстафетным воздействием Сатурна и Юпитера обуслов­лено падение на Солнце метеоритов и комет с обратным, то есть встречным, движением, харак­терным для четных циклов активности. Поскольку орбиты комет семейства Сатурна и Юпи­тера распределе­ны не­равномерно и их афелии концентрируются в области простран­ства, об­ратной апексу Солнца, а сидерические периоды этих планет равны (с округлением) соответст­венно 30 и 12 годам, то каж­дые 60 лет должны образовываться 2 максимума от воздействия Сатурна, 5 максимумов от воз­действия Юпитера (через каждые 12 лет) и 3 максимума от по­очередного эстафетного их воздей­ствия с перио­дичностью 20 лет (частное от деления произ­ведения сидерических периодов на разность продолжительности периодов). Все вместе это образует совокупный ряд из 6 максимумов через 12, 20—24, 30, 36—40, 48, 60 лет от точки отсчета. Из них 3 максимума, че­рез 12, 30 и 48 лет, образуют максимумы не­четных циклов, а другие 3, через 20—24, 36—4 0 и 60 лет, соответственно эстафетные макси­мумы четных циклов. Таким образом, в среднем, продолжительность цикла сол­нечной активно­сти равна 10  годам при наличии циклов, имею­щих длительность от 8 до 12 лет. К примеру, такая продолжительность 6ыла между максиму­мами в 1718, 1727, 1738, 1750, 1761, 1769, 1778 и 1788 годах, а также в 1907, 1917, 1928, 1937, 1947 и 1957 годах[12]. Из этого следует, что за 180 лет, а точнее (без округления сидерических периодов Сатурна и Юпитера) за 178 лет должно про­изойти соответственно 18 циклов сол­нечной активности. Этот промежуток времени для анализа выбран потому, что он соответст­вует периодичности так называемого «парада» планет, т.е.  пе­риодичности повторения опре­деленного располо­жения всех планет (без Плутона) относительно звезд и друг друга.

    Однако, как это следует из данных наблюдения солнечных пятен с 1610 года[12], за каж­дые 178 лет происходит не 18, а всего 16 циклов. Пропажа одного четного цикла объясняется тем об­стоя­тельством, что за указанный промежуток времени одно из эстафет­ных расположе­ний Са­турна и Юпитера происходит в тех точках их орбит, которые не пересекаются коме­тами, входя­щими в их семейст­ва. Может быть объяснена и пропажа одного нечетного цикла. Именно этим обусловлено появление циклов 15—17-летней продолжительности, в частности от максимума в 1788 г. до максиму­ма в 1804 году. Таким образом, есть все основания считать, что 11- и 22-лет­ние циклы — это проявление 10- и 20-летних идеаль­ных циклов, обусловлен­ных воздействием двух самых массивных планет Сатурна и Юпитера, имеющих наиболее многочисленные семей­ства комет, а значит, и метеоритов.

    Аналогичные рассуждения, проделанные относительно Урана и Нептуна, с учетом их си­де­рических периодов и эстафетных распо­ложений с Сатурном и Юпитером, приводят к неиз­бежно­сти появле­ния так называемых длинных циклов изменения мощности солнеч­ной актив­ности, а рассуждения относительно внутренних планет и их эстафетных расположений приво­дят к неиз­бежности появления коротких циклов флуктуации солнечной активности. Действи­тельно, три внутренние планеты с наиболее короткими сидерическими пе­риодами дают пе­риодичность эста­фетных расположений, равных (с округлением) для эстафетных пар: Земля и Меркурий - 4 ме­сяца, Венера и Меркурий - 5 месяцев, Земля и Венера - 19 месяцев. Совокуп­ное их воздействие образует ряд: 4—5, 8, 10, 12, 15—16, 19—20 месяцев, из которого сле­дует, что за 19.5 месяцев будет 6 коротких циклов, продолжительностью от 2 до 5 месяцев при средней про­должительно­сти 3.25 месяца. Это находится в полном соответствии, например, с данными за 11 лет с января 1976 г. по декабрь 1986 г., включающих последний 21 закончив­шейся цикл солнеч­ной активно­сти, когда за 13.2 месяца наблюдался (как видно из таблицы 1) 41 короткий цикл флуктуации солнечной активности.

     

    Таблица 1.  (Значения выше 100 даны без десятых долей; знаком * отмечены мини­мумы)

     

    Месяц

    Год

    1976

    1977

    1978

    1979

    1980

    1981

    1982

    1983

    1984

    1985

    1986

    Янв.

    11.6

    20.8*

    75.9

    247

    195

    155*

    144*

    111

    70.3

    15.5*

    2.8*

    Фев.

    6.1*

    33.8

    137

    189*

    216

    199

    212

    77.9*

    100

    18.4

    28.5

    Март

    32.0

    11.4*

    121*

    208

    179*

    199

    194

    93.4

    110

    15.1*

    16.3*

    Апр.

    27.7

    16.0

    157

    146*

    189

    218

    155

    113

    83.2*

    20.6

    20.2

    Май

    16.5*

    27.3

    131*

    172

    123*

    196

    112*

    133

    93.5

    33.4

    18.1

    Июнь

    18.9

    55.9*

    160

    193

    204

    144*

    166

    134

    61.8

    26.3*

    0.4*

    Июль

    3.4*

    28.4*

    104

    187

    177

    211

    152*

    108

    48.7

    38.9

    19.7

    Авг.

    21.1

    48.9

    73.3*

    167

    170*

    235

    164

    92.1

    36.5

    10.6

    11.0

    Сен.

    17.8*

    70.3

    181

    132

    186

    241

    162

    61.1*

    17.5

    3.7*

    4.9*

    Окт.

    27.1

    67.6

    172

    121*

    214

    212

    126*

    68.1

    11.8*

    21.6

    43.4

    Нояб.

    6.1*

    46.9*

    129*

    132

    193*

    184*

    131

    39.4

    23.1

    19.0

    16.3

    Дек.

    22.5

    61.5*

    169

    122*

    227

    194

    159

    39.1*

    15.5

    15.1

    5.4*

     

    Поскольку периодичность 19.5 месяцев отражает периодичности эстафетных расположе­ний всех 3 указанных эстафетных пар планет, она должна как-то проявляться. Анализ показы­вает, что если взять за точку отсчета начало 21-го цикла, соответствующее минимуму солнеч­ной активно­сти (июль 1976 г.), то именно с такой перио­дичностью (19—20 месяцев) повторя­ются наиболее значительные минимумы, включая июль 1976 г., март 1978 г., октябрь 1979 г., июнь 1981 г., фев­раль 1983 г., октябрь 1984 г. и июнь 1986 г. Особенно эффективно эстафет­ное воздействие Земли и Венеры, как самых массивных внутренних планет, в годы прохож­дения Венеры по диску Солнца, т.е. когда они находятся в области узлов своих орбит. Почти во всех случаях прохожде­ний, даты про­хождений и максимумов цикла совпадают с точностью до 1 года, а в прохождениях 1761 и 1769 годов (интервал 8 лет!) даты совпали с точностью до 1 месяца[13]. Многочислен­ность изло­женных совпадений исключает их случайность и под­тверждает наличие фундамен­тальной связи между расположением орбит планет и уровнем солнеч­ной активности (через их воздейст­вие на метеориты и кометы, которые в результате изменения орбит выпадают на Солнце). При этом ближайшие звезды своим воздействием обеспе­чивают пополнение метеоритами и кометами из облака Оорта семей­ства комет Нептуна и Урана, а эти планеты и независимо, но в основном с периодичностью их эстафетных расположений, равной 171 году, пополняют этими телами се­мейства Сатурна и Юпитера, что и обеспечивает на ты­сячелетия деятельность этого эстафетного механизма цикличности солнечной активности. При этом Сатурн и Юпитер определяют сред­нюю продолжительность циклов, а Земля, Венера и Меркурий — моменты минимумов и макси­мумов.

     

    5.  Прогнозирование солнечной активности

     

    Наличие установленной нами фундаментальной связи между расположением планет и чис­лом пятен на солнце из-за чего за 178 лет происходит 16 циклов солнечной активности, по­зво­лило поставить вопрос о разработке на этой основе метода прогноза насту­пления дат (эпох) её минимумов и максимумов. Проверка показала, что если к дате минимума, т.е.  начала, на­пример, 1-го и 5-го циклов прибавить 178 лет, то получим дату начала, соответственно, 17-го и 21-го цик­лов. Проведенные расчеты для всех циклов, начиная с «—» 10-го, результаты кото­рых приведены в таблице 2, показали, что точность прогноза, выполненного по этой методике, составляет в среднем 0,8 года. Если к полученной дате минимума (начала) цикла прибавить 4 года, то будет определена с той же точностью дата максимума цикла.

     

    Таблица 2.  Данные начала и максимума циклов по1968 г. взяты из [12], остальные из [3, 9, 10].

     

    исходн.

    Цикла

    Год

    начала

    цикла

    прогн.

    цикла

    Расчётный

    год начала

    Цикла

    Фактичес.

    год начала

    цикла

    Ошибка

    расчёта

    Расчётн.

    год max

    цикла

    Фактичес.

    год max

    цикла

    Ошибка

    расчёта

    -10

    1634

    +6

    1812

    1810

    2

    1816

    1816

    0

    -9

    1645

    +7

    1823

    1823

    0

    1827

    1829

    2

    -8

    1655

    +8

    1833

    1833

    0

    1837

    1837

    0

    -7

    1666

    +9

    1844

    1843

    1

    1848

    1848

    0

    -6

    1679

    +10

    1857

    1856

    1

    1861

    1860

    1

    -5

    1689

    +11

    1867

    1867

    0

    1871

    1870

    1

    -4

    1698

    +12

    1876

    1878

    2

    1880

    1883

    3

    -3

    1712

    +13

    1890

    1889

    1

    1894

    1894

    0

    -2

    1723

    +14

    1901

    1901

    0

    1905

    1907

    2

    -1

    1734

    +15

    1912

    1913

    1

    1916

    1917

    1

    0

    1745

    +16

    1923

    1923

    0

    1927

    1928

    1

    +1

    1755

    +17

    1933

    1933

    0

    1937

    1937

    0

    +2

    1766

    +18

    1944

    1944

    0

    1948

    1947

    1

    +3

    1775

    +19

    1953

    1954

    1

    1957

    1957

    0

    +4

    1784

    +20

    1962

    1964

    2

    1968

    1968

    0

    +5

    1798

    +21

    1976

    1976

    0

    1980

    1981

    1

    +6

    1810

    +22

    1988

    1986

    2

    1992

    -

    -

    +7

    1823

    +23

    2001

    -

    -

    2005

    -

    -

    +8

    1833

    +24

    2011

    -

    -

    2015

    -

    -

    +21

    1976

    +37

    2154

    -

    -

    2158

    -

    -

     

    Проверка использования для прогноза других чисел от 20 до 200 лет показала значи­тельно худшие и неприемлемые для прогно­за результаты.

    Преимущество изложенной методики прогноза в ее простоте и высокой точности, как для краткосрочного, так и для долгосрочного (до 178 лет) прогноза.

     

    6. Закон Шперера

     

    Закон Шперера отражает тот факт, что в начале цикла пятна образуются, в основном, на широте ± 25—30° в обе стороны от экватора, в середине цикла на широте ± 10—25°, а в конце его на широте ± 5—10°. Такое распределение обусловлено тем обстоя­тельством, что плоско­сти орбит планет, метеоритов и комет распо­ложены под углом друг к другу и к плоскости эк­липтики, а эстафет­ное расположение планет может быть при их нахождении в различ­ных точ­ках орбит от­носительно узлов орбит. Из-за указанной несогласо­ванности, величина воздействия (силы) планет на метеориты и кометы разлагается на две составляющие: продольную и попе­реч­ную. Первая опре­деляет величину приближения перигелия тел к поверхности Солнца, а вторая — величину сме­щения перигелия относительно плоскости экватора Солнца. Максимум цикла соответ­ствует мо­менту совпадения направления результирующего воздей­ствия Сатурна и Юпитера с плоскостью, около которой располагается большее число орбит метеоритов и ко­мет. Это обеспечивает боль­шую зону охвата, а соответственно и более протяженную по ши­роте и сре­динную в диапазоне широт, на которых наблюдаются пятна. В не­четных циклах, ко­гда планеты Сатурн и Юпитер действуют незави­симо друг от друга, играет роль положение каждой из планет в от­дельности .

     

    7. Общее магнитное поле Солнца

     

    Принято считать[2], что общее магнитное поле Солнца является первичным по отноше­нию к магнитным полям солнечных пятен. Это обосновано, в том числе, и установленной син­хронно­стью их изменения со сдвигом по фазе 90°. При этом смена полярности общего маг­нитного поля (с переходом через 0), регистрируемого на полюсах Солнца, происходит в пе­риод максимума ак­тивности, т.е. максимума числа пятен, а максимум напряженности общего магнитного поля при­ходится на минимум числа пятен.

    Наличие взаимозависимости указанных магнитных полей не вызывает сомнения, но нет достаточно веских оснований считать общее магнитное поле Солнца причиной магнитных по­лей пятен, так как, по словам Э.Гибсона[14]: «Из-за предательской запутанности физической кар­тины здесь трудно отличить причины от следствий. … общее магнитное поле Солнца не имеет вполне определенной оси и не симметрично. Следовательно, нельзя считать, что его создает ка­кой-то диполь, находящийся в Солнце. Оно скорее представляет собой результат наложения мно­гочисленных небольших поверхностных полей».

    Если исходить из метеоритно-кометной природы пятен, магнитное поле которых есть ре­зультат возникновения вихревого движения атмосферы в месте падения метеорита или ко­меты, то именно их поля являются причиной возникновения общего магнитного поля Солнца. Причем напряженность этого магнитного поля на полюсах определяется суммарным потоком рассеяния магнитных полей пятен, наиболее близко расположенных к полюсам. Величина же потока рас­сеяния магнитных полей пятен будет тем меньше, чем ближе они расположены друг к другу, так как это приводит к более эффек­тивному замыканию силовых линий магнитных полей между по­лю­сами противоположной полярности. Именно такая ситуация соз­даётся в пе­риод максимума пятен на Солнце. В годы минимумов, наоборот, отдельные единичные пятна нового цикла, появ­ляющиеся на более высоких широтах, создают наибольший поток рассея­ния, а, значит, и наи­большую напряженность магнитного поля на полюсах. При этом поляр­ность его обратна, как и следует, полярности наиболее близких к полюсу замыкающих пятен в группах, что обусловлено соответствующим наклоном оси группы к экватору Солнца. То, что именно этими самыми высо­коширотными пятнами определяется полярность и напряженность магнитного поля на полюсах, подтвер­ждается неоднократно наблюдаемыми случаями одина­ковой в течение одного - двух лет полярности магнитных полей одновременно на обоих полю­сах Солнца. Другим аргументом, под­тверждающим общность магнитного поля Солнца с пото­ком рассеяния магнитных полей пятен, является чрезвычайно низкий уровень напряженности общего магнитного поля (около 1 Гс) по сравнению с напряжен­ностью магнитного поля пятен (1000—4000 Гс)[14].

     

    8. Физическая сущность единиц измерения солнечной активности

     

    Для оценки уровня активности Солнца, связанной с пятнами, используют две единицы из­мерения. Первая – число Вольфа – основана на учёте числа групп и пятен в них, появив­шихся за месяц и год. Вторая – м.д.п. – учитывает площадь всех пятен на видимой полусфере Солнца за те же отрезки времени, взятых в миллионных долях от площади самой полу­сферы[15]. Однако, фи­зическая сущность - фундаментальная основа этих единиц измерения, была неясна. Это не спо­собствует совершенствованию единиц измерения и сдерживает разви­тие науки об активности Солнца.

    Исходя из метеоритно-кометной природы пятен, следует, что число Вольфа характери­зует число выпавших на Солнце метеоритов и комет, из которых смогли образоваться пятна, а м.д.п. — их суммарную массу, определяющую суммарную площадь пятен. Это показывает, что исполь­зуемые единицы измерения солнечной активности отражают различную суть од­ного и того же процесса — падения тел на Солнце, а, следовательно, могут использоваться и совместно, и по­рознь, в зависимости от характера проводимых исследований.

     

    Заключение

     

    Предложенная идея о метеоритно-кометной природе солнечных пятен оказалась исклю­чи­тельно плодотворной. Исходя из нее был разработан эстафетно-планетный механизм цик­лично­сти появления пятен на Солнце, раскрыта своеобразная роль в этом механизме Сатурна и Юпи­тера, остальных внешних планет и внутренних планет в формировании основных, длинных и ко­ротких циклов, причина флуктуации активности и проявления закона Шперера.

    На основе этой идеи объяснена роль железных и каменных метео­ритов при формирова­нии магнитных полей разной полярности ведущих и замыкающих пятен, понята сущность четных и нечетных циклов, механизм образования метеоритных пар (в частности, у кометы Галлея обнаружены два ядра), дано объяснение общего магнитного поля Солнца, причины смены полярности и сдвиг фаз между периодичностью из­менения общего магнитного поля и циклами активности, раскрыта физическая сущность еди­ниц ее измерения, разработана методика прогноза активности.

    Проведенная работа позволила получить многочисленные косвен­ные доказательства пра­вильности как самой основополагающей идеи, так и механизма цикличности числа пятен. Име­ется возможность получения прямых доказательств правильности и самой идеи и боль­шинства ее следствий.

     

    Литература

     

    1. Витииский Ю.И. Солнечная активность. М.: Наука, 1983. 192 с.

    2. Обридко В.И. Солнечные пятна и комплексы активности. М.: Наука, 1985. 256 с.

    3. Чурюмов К.И. Астрономический календарь. М: Наука, 1983, вып. 87. 204 с.

    4. Погосян Х.П. Циклоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 148 с.

    5. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1970. 736 с.

    6. Струве О., 3ебергс В. Астрономия XX века. М.: Мир, 1968. 548 с.

    7. Капцов Н.А. Электрические явления в газах и вакууме. М.—Л.: Гостехиздат, 1947, 803 с.

    8. Беляев Н.А., Чурюмов К.П. Комета Галлея и ее наблюдение. М.: Наука, 1985. 272 с.

    9. Гневышева Р.C. Астрономический календарь. М.: Наука, 1984, вып. 88. 153 с.

    10. Чурюмов К.И. Астрономический календарь. М.: Наука, 1981, вып. 86. 188 с.

    11. Марочник Л.С, Усиков Д.А., Долгополова Е.И. Облако Орта //Природа, 1987, № 12. 36 с.

    12. Аллен К.У. Астрофизические величины. М.: Мир, 1977. с. 446.

    13. Бронштейн В.А. Планеты и их наблюдение. М.: Наука, 1979. 240 с.

    14. Гибсон Э. Спокойное Солнце. М.: Мир, 1977. 408 с.

    15. Фесенков В.Г. Солнце и солнечная система. М.: Наука, 1976. 504 с.

     

     

    Примечание: Эта статья является первой частью брошюры «Метеоритно-кометная при­рода солнечных пятен и дифференциального вращения Солнца», выпущенной в Санкт-Пе­тербурге издательством «Комета» в 1994 году за счёт финансовых средств её авто­ров. ISBN 5-7116-0043-5.

    Выпускные данные брошюры следующие.   

     

    А.Е. Владимиров,

    Е.А. Владимиров

    «Метеоритно-кометная природа солнечных пятен и дифференциального вращения Солнца»

    Сдано в набор 04.01.94. Подписано в печать 28.01.94. Формат 60х901/16. Объём 1,5 п.л. Бу­мага типогр. Печать офсетная. Тираж 500 экз.

    Отпечатано на ротапринте Гипрорыбфлота. 190000 г. Санкт-Петербург ул. М. Морская д. 18 – 20

     

     


    Copyright MyCorp © 2024Бесплатный конструктор сайтов - uCoz