Загадки Солнца

Нагрев солнечной короны

Самый внешний слой атмосферы Солнца (солнечная корона) имеет температуру выше 1.000.000°C, в то время как видимая поверхность Солнца (фотосфера) обладает температурой всего лишь около 6000°C. Обычно температура падает по мере удаления от нагретой поверхности. И, если мы попытаемся проверить, выполняется ли это для Солнца, и начнем подниматься вверх от его поверхности, то сначала мы обнаружим, что температура действительно падает. Однако затем, после подъема на очень незначительную высоту температура неожиданно начинает очень быстро расти и достигает чрезвычайно больших значений. Существует несколько предположений о механизме этого нагрева, однако ни одно из них пока не является настолько убедительным, чтобы ответить на все возникающие вопросы. В настоящее время природа процессов, которые нагревают корону Солнца до высоких температур (и ускоряют солнечный ветер) представляет одну из наиболее значительных солнечных "тайн".

Природа солнечных вспышек

В областях Солнца расположенных около пятен, иногда происходят взрывные процессы, во время которых окружающая плазма нагревается до температур в десятки миллионов градусов за времена порядка нескольких секунд. Эти явления получили название солнечных вспышек. Очень часто вспышки сопровождаются корональными выбросами массы, во время которых в межпланетное пространство попадают биллионы тонн горячей ионизованной плазмы. Эта плазма распространяется во всех направлениях, в том числе и в сторону Земли, где вызывает магнитные бури. Причины, возникновения солнечных вспышек и корональных выбросов массы являются еще одной загадкой, не имеющей в настоящее время понятного и однозначного объяснения. Несомненно, благодаря наблюдениям Солнца мы знаем очень много подробностей и о вспышках и о выбросах и даже понимаем основные физические принципы, благодаря которым эти явления становятся возможными, но, несмотря на это, мы все еще не можем предсказать, когда и где произойдет очередная солнечная вспышка и насколько сильной она будет.

Происхождение солнечного цикла

Приблизительно каждые 11 лет число солнечных пятен, видимых на поверхности Солнца, увеличивается от нуля (или очень малого значения) до 100 и более, а затем снова уменьшается до нуля в начале следующего солнечного цикла. Природа и причины этого процесса представляют, возможно, наибольшую загадку современной физики Солнца. Как и в случае с солнечными вспышками, существуют общие представления о природе данного явления, которое, видимо, связано с динамо-процессами в конвективном слое Солнца, однако мы все еще не в состоянии построить модель, которая достоверно предсказывала бы число солнечных пятен на Солнце в будущем. Проблема цикличности солнечной активности тесно связана с проблемой предсказания космической погоды.

Потерянные нейтрино

Солнце должно производить количество нейтрино, которое более чем в два раза превышает их число, наблюдаемое в действительности. Эти "призрачные" субатомные частицы высвобождаются во время ядерных реакций, происходящих в солнечном ядре. Затем они проникают сквозь Солнце и уходят в окружающее пространство. Регистрация нейтрино чрезвычайно сложна, но результаты сразу нескольких независимых экспериментов подтверждают, что только приблизительно треть от ожидаемого числа нейтрино регистрируется на Земле. Ученые, специализирующиеся в области физики Солнца, пытались изменить модель строения Солнца и модель его эволюции, чтобы объяснить пониженное число нейтрино. Эти попытки, однако, не увенчались успехом. Все это ставит перед учеными вопрос о том, насколько правильно фундаментальные физические теории объясняют, что такое нейтрино и как они образуются. Не исключено, что ответ на этот вопрос перевернет не теорию Солнца, но и наши представления о физике в целом.

© ТЕСИС: www.tesis.lebedev.ru