Естественные архивы солнечной активности и термоядерной истории Солнца за последние миллионы лет (стр. 2 из 2)

Наиболее подробно по косвенным данным изучена эволюция Солнца за последнее тысячелетие. Как в вариациях содержания радиоуглерода в кольцах деревьев, так и по содержанию 10Ве в кернах антарктических и гренландских льдов надежно установлены три экстремальных периода деятельности Солнца: маундеровский, шпереровский и Вольфа. Анализ пяти хронологий хвойных пород деревьев в горных и северных районах Восточной Европы и Западной Сибири позволяет заключить, что наблюдается не только повсеместное синхронное снижение приростов в указанные периоды, но и совпадение характерных деталей вариаций как по ширине колец, так и по содержанию радиоуглерода в них.

Таким образом, можно заключить, что периоды типа минимума Маундера являются характерными для эволюции Солнца, приводя к глобальным изменениям на Земле, четко фиксируемым кольцами деревьев.

Погодичные вариации концентриции нитратов в полярном льду за последние 415 лет, солнечные вспышки и климатические эффекты

Десять лет назад Г.А. Дрешхофф, Е.Дж. Зеллер и Г.Е. Кочаров подробно обсудили проблему глубоких минимумов Солнца и пришли к выводу о необходимости комплексного подхода с использованием методов космогенных изотопов (ФТИ РАН) и нитратного (Канзасский университет, США).

В 1992 году была организована специальная экспедиция в Гренландию, которая позволила получить уникальные данные по концентрации нитратов за интервал времени с 1576 до 1991 года (415 лет).

Космогенный радиоуглерод позволяет установить временные вариации галактических космических лучей солнечной активностью. Концентрация же нитратов в полярном льду является индикатором времени и мощности солнечной вспышки. Специалистам в области солнечных вспышек хорошо известна вспышка 1859 года (каррингтоновская вспышка). В оптическом диапазоне она была очень мощной. Нитратный архив позволил определить интенсивность и временную структуру потоков ускоренных протонов от этой вспышки (рис.3). Протонный сигнал также оказался очень большим.

В рамках научного сотрудничества между ФТИ РАН и Университетом штата Канзас (США) проведена статистическая обработка уникальных данных с использованием некоторых методов анализа: спектральный, спектрально-временной, когерентно-временной.

Рис. 3. Нитратный след мощной вспышки 1859 года

Основные выводы выполненных исследований следующие.

1. Максимумы концентрации нитратов за период с 1715 года до настоящего времени коррелируют с фазами роста и спада солнечной активности. Этот вывод полностью согласуется с данными прямых регистраций солнечных протонов за последние 40 лет. Такое согласие и значительное расширение диапазона времени от четырех до 25 солнечных циклов свидетельствуют в пользу фундаментальности явления.

2. Во время маундеровского минимума солнечной активности в нитратном сигнале нет 5,5-летней гармоники, что можно рассматривать как свидетельство отсутствия в период глубокого минимума значительных протонных вспышек.

На рис.4 представлены имеющиеся данные по различным температурным индикаторам в сравнении с погодичным ходом концентрации нитратов в центральной Гренландии. Несмотря на неполноту приведенных данных, можно предположить, что долговременный тренд концентрации нитратов имеет климатическую природу.

Рис. 4. Сравнительный анализ временного хода концентрации нитратов в полярном льду и вариации температуры по различным индикаторам: температура центральной Англии, ширина годичных колец сосны в Калифорнии

В заключение отметим, что имеются и другие природные детекторы частиц и излучений. Очень перспективным объектом является лунный грунт. Он содержит уникальную информацию о количественной истории генерации солнечных космических лучей. Хранителем такой информации являются изотопы, генерированные в лунном грунте солнечными космическими лучами. Сама солнечная атмосфера также содержит информацию о генерации в ней различных изотопов солнечными космическими лучами. Прецизионные измерения изотопного состава солнечного ветра, гамма-линии спокойного Солнца и концентрации характерных изотопов в лунном грунте позволят установить интимные особенности жизнедеятельности Солнца за десятки миллионов лет. Этой проблеме автор надеется посвятить специальную статью.

Список литературы

[1]. Кочаров Г.Е. // Изв. РАН. Сер. физ. 1996. Т. 60, С. 112.

[2]. Кочаров Г.Е., Огурцов М.Г. // Современные проблемы солнечной цикличности. Санкт-Петербург: Гл. астрон. обсерватория, 1997. С. 130.

[3]. Константинов А.Н., Кочаров Г.Е. // Докл. АН СССР. 1965. Т. 165, С. 63.

[4]. Кочаров Г.Е., Васильев В.А., Дергачев В.А., Остряков В.М. // Письма в "Астрон. журн.". 1983. Т. 4. С. 206-210.

[5]. Кочаров Г.Е., Константинов А.Н., Остряков В.М., Ступнева А.И. // Солнеч. данные. 1986. Т. 4. C. 84-89.