Степень любой опасности зависит не только от её объективных показателей, но и от эффективности системы наблюдения за ней, прогнозирования обострения ситуации и оповещения о неблагоприятном развитии событий. Например, опасен не только сам по себе действующий вулкан, содержащий в себе огромное количество смертоносной лавы, удушающих газов и вулканического пепла, способного похоронить всё живое на огромной территории. Опасно ещё и отсутствие системы наблюдения за его активностью, оповещения о приближающемся извержении и эвакуации из зоны риска. Аналогичная ситуация и с самым мощным источником энергии в нашей планетной системе - Солнцем. Мониторинг солнечной активности необходим для понимания процессов, происходящих на этой звезде, и предупреждения о её возможных неблагоприятных последствиях для Земли.
Животворящее и смертоносное светило
До того момента, как человек начал осваивать космос и впрямую столкнулся с особенностями жизни Вселенной, негативное воздействие Солнце на нашу жизнь было не более чем предположением. Однако научные исследования показали, что Солнце, энергия которого является важнейшим условием возникновения и существования жизни, обладает и смертоносным потенциалом.
Любые серьёзные изменения режима жизнедеятельности Солнца чреваты весьма серьёзными, а то и фатальными, последствиями для нашей планеты.
Увеличение температуры Солнца и интенсивности солнечного света непременно приведёт к нагреванию земной атмосферы, что означает потепление климата, сокращение пригодных для земледелия территорий, дефицит продовольствия и пресной воды, возникновение различных заболеваний. В потенциальном итоге - значительное сокращение или исчезновение человечества. Но даже без таких катастрофических сценариев наблюдение за Солнцем является жизненно важным для современной цивилизации. Периодические корональные выбросы солнечной массы, нередко сопровождаемые вспышками на Солнце, создают поток заряженных протонов и электронов. Эти частицы, называемые солнечным ветром, могут достигать атмосферы Земли и, воздействуя на неё, вызывать геомагнитные возмущения. Результатом будут нарушения в самочувствии и здоровье людей и в функционировании электронных приборов и электрических сетей.
Наблюдая за Солнцем
Было бы намного проще, если бы существовал чёткий и понятный календарь солнечной активности - с заранее известным распорядком корональных выбросов, вспышек на Солнце, появлением и исчезновением солнечных пятен и тому подобным. Но такого календаря не существует, да и вряд ли он возможен - по большому счёту законы изменения солнечной активности нам до сих пор неизвестны. Поэтому и приходится столь пристально и неотступно наблюдать за Солнцем. В настоящее время этим занимаются специальные геостационарные эксплуатационные спутники наблюдения (GOES), расположенные в космическом пространстве в «окрестностях» Земли.
Эти спутники фиксируют самые разнообразные показатели солнечной активности, сведения о которых передают на Землю, где они и анализируются. В первую очередь это касается вспышек на Солнце. Система имеет два режима наблюдения за солнечными вспышками, которые выражаются двумя графиками: более мелкие вспышки фиксируются с периодичностью обновления одна минута, более крупные вспышки - с периодом обновления пять минут. При этом солнечные вспышки разделяются на пять категорий мощности, которая определяется по степени интенсивности рентгеновского излучения, которое сопровождает каждую вспышку.
Впрочем, солнечные вспышки это лишь один из отслеживаемых показателей. Большое внимание уделяется также регистрации потоков солнечных частиц, протонов и электронов, по которым отслеживается скорость и энергетический заряд «солнечного ветра», направляющегося к Земле. Также каждые пятнадцать минут обновляются данные по индексу геомагнитного возмущения и магнитные бури на Солнце.
Дело в том, что мощные магнитные бури на самой звезде с высокой долей вероятности позволяют спрогнозировать магнитные бури на Земле.
Как следить за далёкой звездой
Отслеживание процессов на Солнце, удалённом от нас почти на 150 миллионов километров, дело непростое. За него отвечают различные космические технические системы, в настоящее время это спутники вышеупомянутого проекта GOES. В недавнем времени подобным мониторингом занималась и специальная российская программа под названием ТЕСИС. Этот комплекс космических телескопов находился на борту аппарата «Коронас-Фотон», запущенного на околоземную орбиту в начале 2009 года. Спутник проработал менее года и в декабре 2009 его аппаратуру пришлось отключить из-за не устраняемой проблемы в системе питания.
Но к тому времени программа ТЕСИС успела приступить к выполнению нескольких задач по мониторингу солнечной активности и предоставить учёным ценные сведения. В частности, проводились исследования структуры и динамики корональных выбросов солнечного вещества на расстояниях до четырёх солнечных радиусов. Также изучалось пространственное распределение и динамика горячей солнечной плазмы и спектральная диагностика физических параметров (плотности и температуры) солнечной плазмы. Особое внимание было уделено получение изображений Солнца высокого пространственного и углового разрешения как при относительно низких (50 тысяч Кельвинов), так и при высоких температурах (15 миллионов Кельвинов).
Александр Бабицкий
