Техника - молодёжи 2011-10, страница 24

смелые гипотезы

Слабые

явдпаеерхностные потоки

Трубка тока вращается

подповерхностными

потоками

Вспышка и выброс

Рис. 3. Последовательность образования вспышек на Солнце и корональных выбросов массы в результате всплывания вращающихся солнечных пятен

выделения. Масштаб их простирается от редких и громадных вспышек до частых и мелких, которые на девять порядков слабее и имеют вид ярких рентгеновских точек во внешне спокойных областях. Все вспышки имеют общие свойства, что выражается степенным законом зависимости их числа от интенсивности. Поэтому солнечную атмосферу до самых малых масштабов можно рассматривать как систему с развитой турбулентностью. В ней происходит перекачка энергии между разномасштабными процессами. Этот выдающийся результат поколебал представления учёных о спокойном Солнце, которому раньше приписывали отсутствие нетепловых процессов.

Из сказанного выше очевидно, что солнечные пятна являются источником всей энергетической цепочки. Это значит, снаружи Солнца мы наблюдаем процессы распада их вихрей, которые могли бы стать планетными зародышами. Процесс же образования и первоначального вихревого роста, определяющийся нынешним потоком энергии через конвективную зону Солнца, скрыт под его поверхностью. При увеличении этого потока возрастает число и размер солнечных пятен. То есть всё большее число более крупных вихревых образований добирается до поверхности.

Кометы или вулканы?

С запуском американских космических аппаратов, наблюдающих одновременно всю солнечную поверхность, появились изображения прилегающих к ней областей в десяток радиусов звезды. Аппаратами SOHO и STEREO изучены самые мощные проявления её активности - коро-нальные выбросы массы. Оказалось, что чаще всего они имеют форму скрученных вытянутых петель (рис. 3). По общепринятому мнению, выбросы связаны с прорывом в солнечную корону всплывающего магнитного потока, вместе с которым движется и плазма (см. выше). Свойства корональных выбросов удивительны. Подчас они собираются в округлые или продолговатые вращающиеся объекты (рис. 4). Их петли могут распадаться на одинаковые шарообразные фрагменты, которые иногда падают назад на светило. Внутри выбросов обнаружены необычно охлаждённые области,

400

аз ^

о 400

с;

о

S

100

в частности, по спектрам присутствующих там ионов железа. Сегодня вблизи Солнца постоянно открывают «маленькие кометы», предположительно состоящие изо льдов с примесями (рис. 2, 5, 6). Их очень много, они образуют своеобразные пояса, аналогичные поясу астероидов между Марсом и Юпитером. Это вулканоиды, названные так по имени гипотетической планеты, притяжением которой раньше пытались объяснить смещение перигелия Меркурия. И на фоне Солнца они имеют такую же яркость, как он. Считается, что вулканоиды появились в результате распада нескольких крупных комет, прилетевших к светилу сотни лет назад, именами которых и называются их семейства. Уже найдено две тысячи таких объектов (рис. 6). И, что удивительно, число обнаруженных вулканоидов возрастает с каждым месяцем. Почему же телескопы не замечали их раньше? Альтернативное объяснение состоит в рождении мелких вулканоидов из корональных выбросов массы. Чтобы это доказать, достаточно построить функцию распределения их размеров. Так сегодня рождаются планеты. Но очень маленькие! Примерно на таких же расстояниях от своих, подобных Солнцу звёзд, находятся экзопланеты. С этими орбитами связан пик в статистическом респределении периодов обращения горячих юпитеров у звёзд типа Солнца. Например, планета Kepler 7b имеет орбиту в 0,05 астрономических единиц (десять радиусов Солнца). Конечно, должно существовать динамическое равновесие между телами, выбрасываемыми светилом, падаю

15 20

Рис. 7, Зависимость числа экзоплаиет от их диаметра (в диаметрах Земли). По данным телескопа «Кеплер»

22

техника—молодёжи || #937 j| октябрь 2011