В Саянских горах, на высоте 2000 метров, есть место, которое ученые называют "эталоном высочайшей чистоты воздуха". Здесь находится уникальная научная обсерватория, где изучают Солнце. Самые разные телескопы — оптические, спектрографы, радиофизические, радары — направлены на наше светило. Астрономы пытаются спрогнозировать, какие сюрпризы приготовила для нас ближайшая к Земле звезда, и разгадать тайны Солнца.
Наматывая километры по сибирской тайге и горным серпантинам, триста с лишним верст по пути Чингисхана, почти до Монголии.
- Нам бы до 6 часов успеть на погранзаставу, там шлагбаум закрывают.
Такой путь от Иркутска до обсерватории астрономы проделывают каждую неделю, чтобы убежать в горы — Саяны. Сегодня там продолжаются наблюдения за необычным поведением небесного тела, подарившего нам жизнь. Солнца. На высоте 2000 метров над уровнем моря для ученых идеальные условия, чтобы изучать небесное светило. Местечко Монды в Бурятии выбрали для обсерватории за прозрачность атмосферы или, как говорят, идеальный астроклимат. Недаром это место называют "эталоном высочайшей чистоты воздуха".
"Небо должно быть темно-синее или почти черное. Это может быть только в горах, когда самые нижние слои атмосферы наиболее плотные. Где много пыли и влаги, небо не бывает таким синим, а в горах это возможно", — поясняет Виктор Григорьев, заместитель директора по научной работе Института солнечно-земной физики СО РАН.
Там, куда солнце катится за горизонт, уже другое государство. А здесь, на высоте — одна из лучших российских обсерваторий, где трудятся ученые Иркутского института солнечно-земной физики.
Зимой прозрачное небо тут чаще, чем летом. Однако солнце в январе поднимается не так высоко, поэтому для наблюдений за светилом – лишь несколько часов.
- Вахты у нас по неделе, но кто-то может и две недели тут прожить, и три, и месяц, и два.
Горизонтальный солнечный телескоп – инструмент для спектрального анализа Солнца, вернее процессов, происходящих в нем.
"Луч света идет от "целостатного" зеркала. Вот идет луч от Солнца, падает сюда, попадает в дополнительное зеркало, с дополнительного зеркала попадает на главное зеркало телескопа", — рассказывает Василий Пуляев, научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН.
Через систему зеркал солнечный луч фокусируется и направляется внутрь телескопа. Снаружи его корпус белый, чтобы не нагревался и не искажал свет, а внутри наоборот, черный, дабы лучи не отражались от стен.
Светлый шар – это и есть изображение светила. А темная точка – пятно на Солнце. За ним астроном Василий и приехал в обсерваторию.
- Это солнечное пятно, сейчас год активности. Солнце в активной фазе, и пятен на Солнце очень много. Пока активное, надо успевать исследовать.
"Сейчас очень много групп пятен и, кроме этого, большая корональная дыра на Северном полюсе, и ее язык распространяется до экватора, и это дает поток ускоренного солнечного ветра, который, наверное, вчера и сегодня уже подошел к Земле", — говорит Виктор Григорьев, заместитель директора по научной работе Института солнечно-земной физики СО РАН.
А это значит, что вот-вот начнутся магнитные бури. Активные процессы на Солнце — вспышки, пятна, протуберанцы — возмущают атмосферу светила и запускают магнитные потоки к нашей планете.
Это называется солнечный ветер. Около полюсов его можно видеть невооруженным взглядом, в виде Полярного сияния. Нас от него защищает магнитосфера Земли. Но не всегда.
"Мобильные телефоны, передача телевидения, определение навигации ГЛОНАСС — все это основано на работе спутников в космосе. А такие возмущения, которые приходят от Солнца к Земле, они могу вызывать поломку аппаратуры. Иногда возникает, что на несколько часов, бывало, прекращалась работа мобильной связи", — говорит Виктор Григорьев.
Василий наводит на пятно тонкую щель спектрального телескопа. С его помощью ученые могут заглянуть буквально внутрь Солнца.
- Вот это пятно, оно размером чуть больше нашей планеты.
Камера телескопа записывает не просто плоскую фотографию пятна, а спектр — это как бы снимок разреза Солнца. По линиям спектра ученые могут определить какова структура светила в этой области и какие в ней происходят процессы.
"Сравнивая, мы можем делать какие-то заключения о том, что там происходит. Ну а теоретики выведут свои формулы, дальше займутся инженеры и будет твердый научный базис, которым можно пользоваться и внедрять в нашу жизнь", — надеется Василий Пуляев, научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН.
Астрономы изучают Солнце с того момента, когда вообще появилась наука астрономия. Галилео Галилей, собрав первый телескоп, направил его именно на наше светило. Однако до сих пор вопросов о Солнце больше, чем ответов. Главный из них – как спрогнозировать активность светила.
"Прогноз пока хуже метеорологического. Примерно 70 процентов оправдываемости. То есть, пока не очень. Потому что мы на самом деле не очень до конца знаем фундаментальную часть физических процессов, которые происходят на Солнце", — объясняет Виктор Григорьев.
Вообще Солнце – это раскаленный газовый шар, попросту плазма. Свет приходит к нам от внешней границы Солнца, которую мы и видим глазом, этот слой называется фотосферой. Ее температура около 6000 градусов. Дальше от центра газы нагреваются еще в 2 раза больше, это уже хромосфера. Последняя, внешняя оболочка Солнца, — корона, ее температура — удивительно — 2 000 000 градусов, которая иногда нагревается даже до 20 миллионов градусов. Пока это одна из главных тайн, которую ученые-солнечники не могут раскрыть. Даже сейчас на Солнце происходит аномальное событие. Светило меняет полюса. Но не так, как обычно.
"На северном полюсе полярность сменилась с отрицательной на положительную, а на южном полюсе полярность остается прежней, то есть положительной. И к настоящему моменту интересное такое положение: на обоих полюсах Солнца поле одинакового знака, положительное", — рассказывает Александр Мордвинов, заведующий лабораторией солнечной активности Института солнечно-земной физики СО РАН.
Северный полюс еще в мае поменял знак на плюс, а южный — невиданное дело — до сих пор остается тоже положительным. Ученые все ждут, но переполюсовка так и не заканчивается.
"Какие будут последствия такой аномальной переполюсовки, пока еще не известно", — отмечает Александр Мордвинов.
Исследования Солнца — это все же фундаментальная наука. Однако, раскрыв механизмы внутри самой ближайшей к Земле звезды, человечество узнает больше о других далеких звездах и о своей Солнечной системе.
"Мы слишком близко от него… И чем дальше человечество развивается, мы выходим за пределы магнитного поля Земли, тем больше нам надо знать. Если вы выходите за пределы магнитосферы Земли, вам нужно об этом знать, поэтому, если люди собираются осваивать дальний космос в пределах Солнечной системы, солнышко играет важную роль", — уверен Сергей Лесовой, заведующий лабораторией мониторинга солнечной активности Института солнечно-земной физики СО РАН.
"Моя работа, я надеюсь, лет через 50 принесет пользу. Вот сейчас мы работаем с компьютерами, а компьютеры – это следствие теоретических работ 50-х годов", — говорит Василий Пуляев, научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН.
Термоядерные реакции внутри Солнца дают нам тепло, а значит жизнь. Наука научилась воссоздавать термоядерный синтез на Земле – в виде водородной бомбы, отнимающей жизни. Но еще не смогла заставить работать атомы в мирных целях. Должно помочь Солнце.
"Солнце – это космическая лаборатория. Там огромнейшие температуры, огромные магнитные поля. И вот нам надо исследовать, как же там все происходит на Солнце", — считает Сергей Лесовой, старший научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН.
Приручить плазму на Земле означает решить одну из главных проблем современности — энергетическую.
В будущем мы должны и создадим такие термоядерные электростанции, которые могли бы работать, используя воду. Вода – это неограниченный источник энергии.
По прогнозам ученых, Солнце будет светить еще около 10 миллиардов лет, время на его изучение есть. Но человечество до этого момента может не дожить. Через 5-7 миллиардов растущее светило попросту расплавит нашу планету. Пора готовить план переселения.
