Долгое время оставалось непонятным, откуда Солнце берёт энергию. Какие только гипотезы не выдвигались! И бомбардировка метеоритами, и сжатие в результате гравитации… Все эти версии отводили очень короткий срок жизни нашей звезде. И только один британский физик догадался, что энергия Солнца — результат ядерных реакций.

Им оказался Эрнест Резерфорд. Правда, он считал, что внутри звезды происходит радиоактивный распад. Но уже в 1920‑х годах благодаря работам британского же астрофизика Артура Эддингтона стало очевидно, что в недрах Солнца и других звёзд идёт не распад, а обратный процесс — синтез ядер. Постепенно стало понятно и как эволюционировали звёзды.

Кстати, именно понимание процессов, происходящих в нед­рах Солнца, поставило современную физику перед загадкой, которую не могли разрешить треть века и которая привела к фундаментальным открытиям и Нобелевской премии.

Реакция ядерного синтеза. При столкновении четырёх атомов водорода в недрах Солнца образуются гелий, излучение и энергия

В ходе ядерных реакций внутри Солнца, согласно всем моделям, должно рождаться огромное количество нейтрино — частиц, которые то ли имеют массу покоя, то ли не имеют и, что точно, очень слабо взаимодействуют с веществом. Тем не менее их можно зарегистрировать и разделить на типы: электронные, мюонные и тау-нейтрино. Так вот, на Солнце должны были образовываться электронные нейтрино, в строго определённом количестве. Однако то, что фиксировали учёные, было примерно в три раза меньше. В чём же дело?

В принципе, ещё в 1957 году советско-­итальянский физик Бруно Понтекорво предположил, что нейтрино могут превращаться друг в друга. Это гипотетическое явление назвали нейтринными осцилляциями. Полвека спустя японец Такааки Кадзита и канадец Артур Макдональд смогли экспериментально подтвердить эту гипотезу, одним махом разрешив парадокс дефицита солнечных нейтрино. Оказывается, за те минуты, что они летят к Земле, часть электронных нейтрино превращается в нейтрино другого вида, доказывая тем самым, что у них есть масса. Открытие было удостоено Нобелевской премии по физике 2015 года.

Колоссальный выброс коронарной массы, произошедший 8 января 2002 года, запечатлён аппаратом SOHO. Это композитное изображение: корона и фотосфера сняты отдельно.

Солнце очень активно за счёт возмущений магнитного поля, которое постоянно испускает поток заряженных частиц, именуемый солнечным ветром. Но иногда случаются резкие возмущения, которые приводят к мощным выбросам вещества. Так появляются протуберанцы и возникают вспышки. Достигнув Земли, солнечное вещество начинает взаимодействовать с магнитным полем планеты, что приводит к геомагнитным бурям и полярным сияниям.

Часто говорят, что магнитная буря вызывает проблемы со здоровьем, особенно у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Однако современная доказательная медицина отрицает подобное влияние.

Действительно, если бы колебания магнитного поля в сотни нанотесла, которыми характеризуются даже самые сильные бури, влияли на наше здоровье, страшно подумать, что происходило бы с нами в трубе томографа, где магнитное поле в тысячи раз больше.

 Магнитное поле защищает Землю от космических излучений

Другое дело — техника. 1 сентября 1859 года британский астроном Ричард Кэррингтон зафиксировал мощнейшую в истории наблюдений вспышку, которую потом назовут событием Кэррингтона. Ей предшествовало несколько вспышек послабее, которые «расчистили» ­дорогу старшей сестре. Солнечное вещество всего за 18 часов (вместо положенных 3 суток) добралось до Земли, и началась страшная геомагнитная буря — полярное сияние наблюдали даже в тропиках, например над Карибским морем. К счастью, тогда не было спутников, значительная часть которых просто вышла бы из строя, и энергосетей. Говорят, что такие вспышки случаются раз в тысячу лет.

Последствия солнечных бурь

Кстати, именно активность Солнца — главный фактор, препятствующий полёту на Марс. Путь туда неблизкий, а экипаж, в отличие от космонавтов на МКС, не защищён магнитным полем Земли,— радиа­ция может убить прямо в дороге.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №2(30). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.