Премия Рунета-2020
Россия
Москва
+21°
Boom metrics
Наука27 мая 2024 13:11

Солнце дрогнуло – астероиды свели его с ума: Гарвардский астроном объяснил аномальные магнитные бури

Астроном Леб назвал астероиды причиной аномальной активности Солнца
У Солнца – максимум активности. Магнитные бури, вспышки, ультрафиолет зашкаливает, погода выдает аномалию за аномалией.

У Солнца – максимум активности. Магнитные бури, вспышки, ультрафиолет зашкаливает, погода выдает аномалию за аномалией.

Фото: Shutterstock.

У Солнца – максимум активности. Магнитные бури, вспышки, ультрафиолет зашкаливает, погода выдает аномалию за аномалией. Хотя астрономы знают, что период активности Солнца – 11,5 лет (примерно), причины такого поведения непонятны. Гарвардский астроном Ави Леб утверждает, что – он понял. Идея озарила его свыше, и это был такой мощный удар по сознанию, что он проснулся в два часа ночи в холодном поту. И тут же написал статью (она ждет рецензирования и публикации). Никто не подумал об астероидах. А это все они.

ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ? А ОНИ ПРИЧЕМ?

Вообще-то Ави Леб вовсе не думал о Солнце. Ему не давало покоя фундаментальное открытие (как мы скоро увидим, слово «открытие» надо закавычить) в области гравитационных волн.

Итак, Альберт Эйнштейн предсказал, что гравитация распространяется волнами со скоростью света. Поскольку гравитационное воздействие – самое слабое, волну могут породить только катастрофы галактического масштаба, и все равно она будет едва заметна. Только в 2015 году сложнейшие приборы, принцип которых, однако, прост (очень точно измеряют очень большое расстояние между датчиками) засекли такие волны.

А в прошлом году исследователи увидели гравитационно-волновой фон Вселенной. Ее «дыхание». Вибрации пространства и времени. Это напоминает, как будто вы стоите на холме и слушаете гром отдаленной грозы. Молнии так и сверкают, но вы их едва видите. А гром слился в монотонный гул. Вот так тысячи черных дыр, миллионы взрывов сверхновых сливаются для нас в гравитационный шум.

Этот выдающийся результат получили очень оригинальным способом. Изучали пульсары – вращающиеся нейтронные звезды. Нейтронные звезды – это бывшие «нормальные» звезды, сжавшиеся в «почти черную дыру». Звезда с массой Солнца будет иметь диаметр, как у МКАДа Москвы. И они быстро вращаются. Часто на поверхности у них – горячие точки, излучающие радиоволны. Если нейтронная звезда удачно расположена, луч от такой горячей точки «чиркает» по Земле. За секунду – примерно тысяча импульсов. Точность вращения нейтронных звезд невероятна. Это самые точные «часы» во Вселенной.

Так вот, команда обнаружила, что период импульсов, однако же, «плывет». Причем у всех пульсаров синхронно. Что может давать такую помеху? Гравитационный волновой фон!

Ави Леб понял, что это не так.

ЗАБЫТЫЕ АСТЕРОИДЫ

Мысль, которая заставила Леба вскочить с кровати – а ведь это не гравитационные волны! Это – вибрации разнообразных тел Солнечной системы. А, если такие вибрации есть, то именно они будут «дергать» Солнце и вызывать на нем вспышки активности.

- Стандартная модель Солнечной системы включает только 343 самых массивных астероида в дополнение к известным планетам и спутникам Солнечной системы. Однако существует гораздо больше известных астероидов с радиусом менее 20 километров, что примерно соответствует размеру камня, убившего динозавров на Земле 66 миллионов лет назад. Эти астероиды не учитываются, но именно их движение вокруг Солнца вызывает его дрожание. Солнце совершает случайные подергивания, броуновское движение, точно так же, как дергается пылинка, которую гоняют молекулы воздуха, - пишет Ави Леб в своем блоге.

По счастью, двадцать лет назад Ави Леб уже решал похожую задачу, так что весь нужный математический аппарат у него был под рукой. Тогда он с коллегами озадачился вопросом: как будет вести себя черная дыра, окруженная другими звездами? И результат был, что черная дыра будет беспорядочно дрожать. Заменим черную дыру (центральное тело в наших построениях) на Солнце, а звезды, окружающие черную дыру – на астероиды и другие планеты Солнечной системы. Что мы получим?

Быстрое вычисление по уже готовым формулам привело к такому же результату. Солнце дрожит, словно больной в лихорадке. Мельчащие тела Солнечной системы, которые, как мы думаем, для Солнца – словно соринка для слона, в совокупности швыряют наше светило то туда, то сюда.

Сейчас обсерватория Рубин в Чили по заданию Леба наносит на карту множество (чем больше, тем лучше) астероидов, которые не входят в Стандартную модель Солнечной системы. Цель – проверить расчеты на фактическом материале.

Ну а Ави Леб, недолго думая, написал статью. Не поторопился ли?

ПЛАНЕТАРНЫЕ ПРИЛИВЫ

- Наука не знает, в чем причина колебаний солнечной активности, - говорит кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института прикладной астрономии РАН Николай Железнов.

Между тем, гипотеза, близкая к тому, о чем говорит Ави Леб, уже высказывалась. Идея проста. Период вращения Юпитера вокруг Солнца – 12 лет. Период изменения солнечной активности примерно такой же (а раньше вообще считалось, что Солнце играет пятнами и вспышками с размахом в 12 лет, так что совпадение – точное). Так, может, Юпитер, самая большая планета Солнечной системы, вызывает приливы на Солнце? Вот и источник его активности?

Несколько лет назад в уважаемом издании Astronomy&Astrophysics появилась статья за подписью доктора Абреу с соавторами, где утверждалось, что таки да. Авторы писали, что обнаружили «невероятно точное совпадение» движений планет с циклами Солнца. А еще через несколько лет российский ученый Николай Сорохин опубликовал работу, в которой увидел влияние Юпитера непосредственно на земной климат.

Тем не менее, эта гипотеза научным мейнстримом не стала.

- Она остается всего лишь гипотезой, - говорит Николай Железнов.

Новаторство Ави Леба в том, что он рассматривает не только Юпитер, Марс или даже Землю (а разве Земля не влияет на Солнце), но – всю совокупность тел Солнечной системы, включая самые малые астероиды. И применяет к этому проверенные математические приемы.

- Его работу необходимо внимательно изучить. Однако, пока все это остается на уровне предположений. Ученые – очень скептически настроенные люди. Хорошая гипотеза, чтобы стать теорией, должна что-то предсказать, и это потом обнаруживается в эксперименте, - говорит Николай Железнов.

Чего нет, того нет: пока гипотеза Ави Леба говорит, что Солнце, словно пылинка не ветру, беспорядочно дергается туда-сюда под воздействием своей «свиты», что, кстати, с помощью точных положений светила в реальности и не наблюдается. Непонятно также, какой цикл (пусть смазанный) таких колебаний следует из гипотезы Ави Леба. Может, проанализировав всю совокупность астероидов, он как раз и получит искомые 11,5 лет.

Что в принципе тоже мало что докажет: мы и так видим, что период солнечной активности именно таков. А приноровить уравнения к наблюдаемым фактам физики умеют (у них это называется «нормализация»; есть даже такая шутка: если хотите получить 1+1=3, введите темную материю, обозначьте ее i, и будет 1+1+i=3, откуда следует, что i=1). А вот если гипотеза Ави Леба поможет наконец в точности прогнозировать солнечные вспышки… вот это будет результат!

Сама по себе идея переменной солнечной активности шла в науку туго. Над наукой незримо довлела (отвергнутая формально на тот момент) концепция Аристотеля о «неизменности» светил. Это мешало признать, что на Землю падают метеориты, что кометы то появляются, то исчезают, а уж Солнце и вовсе мнилось эталоном и светочем. Неудивительно, что сам факт переменности Солнца открыл в начале XIX века аптекарь (вряд ли он изучал Аристотеля) Генрих Швабе, который просто заметил, что пятен на дневной звезде то много, то мало. Открытие, само собой, игнорировали, но Швабе повезло. Могли бы переоткрыть лет через сто, а про Швабе забыть. Не забыли.

Это было отступление – ради иллюстрации той простой мысли, что между ощущением «на Солнце творится что-то не то» и научно доказанным фактом лежит длинная-длинная дорога.