Лекции о Солнце - читать онлайн книгу. Автор: Сергей Язев cтр.№ 39

Таким образом, благодаря гелиосейсмологии был уточнен химический состав Солнца. В поверхностных слоях (в конвективной зоне) доля водорода – примерно 73,2 %, доля гелия – 24,8 %, а доля других элементов – 2 %. Этот состав остается таким же во всей конвективной зоне (здесь вещество активно перемешивается во всей толще). По мере погружения в лучистую зону доля водорода постепенно падает, доля гелия растет. В самом центре Солнца доля водорода падает до 35,5 %! Впрочем, надо заметить, что надежность метода уменьшается по мере приближения к центру светила.

Помимо выяснения многих параметров внутреннего строения Солнца, гелиосейсмология оказалась очень важным критерием для оценки правильности теорий Солнца. Не секрет, что проблема солнечных нейтрино в свое время вызвала к жизни массу альтернативных гипотез о природе светила. Гелиосейсмология, проникая в глубины нашей звезды, сразу отсекла целый ряд идей, которые оказались несовместимыми с полученными данными.

Большой вклад в развитие исследований в области гелиосейсмологии и в привлечение всеобщего внимания к этому методу внесли ученые Крымской астрофизической обсерватории под руководством выдающегося советского гелиофизика, академика Андрея Борисовича Северного (1913–1987).

В 1976 году сотрудники обсерватории, а затем и их коллеги из Бирмингемского университета в Англии опубликовали результаты сенсационных наблюдений обнаруженных глобальных пульсаций Солнца с периодом 160,1 минуты и амплитудой 20 километров. Амплитуда изменений скорости смещения поверхности составила всего около 0,5 м/с. В 1977 году те же колебания зафиксировали в Стэнфордском университете (США). В 1980 году открытие было независимо подтверждено франко-американской экспедицией, проводившей наблюдения в Антарктиде. На протяжении ряда лет колебания непрерывно регистрировались и в Крыму, и в Стэнфорде. Удивительным явлением была поразительная стабильность колебаний: их измеряли несколько лет подряд, были периоды, когда колебания не удавалось обнаружить, потом они возникали снова. Но фаза колебаний сохранялась с высокой точностью, как будто таинственный сверхстабильный генератор раскачивал все Солнце.

Попытка объяснить феномен этих колебаний столкнулась с рядом трудностей. С точки зрения теории, такой период вообще не должен существовать! Исходя из размеров и стандартной модели строения Солнца, чисто радиальные колебания всего светила должны были иметь период не больше 56 минут. Если колебания не радиальны (а наблюдения говорили, что они-таки практически радиальны!), можно было предположить, что они, например, носят квадрупольный характер (то есть сжатие и вытягивание происходит поочередно в двух взаимно перпендикулярных направлениях). Но оценки показали, что для всех физически приемлемых моделей внутреннего строения Солнца период не должен превышать 131 минуты. Кроме того, по всем расчетам, помимо 160-минутного периода должны были наблюдаться целый ряд значимых кратных периодов, но их обнаружить не удалось! Долгопериодные колебания за счет приливных воздействий со стороны, например, других звезд, проходивших вблизи Солнца в прошлом, должны были сравнительно быстро (за миллион лет) затухнуть. Утверждать, что 160 минут – это период стремительного вращения ядра Солнца, было сложно. Слишком велико различие между периодом в 160 минут (2 часа 40 минут) и почти месяцем (период вращения поверхностных слоев Солнца).

Крымские исследователи утверждают, что период 160,01 минуты на Солнце стабильно наблюдался до 1982 года, после чего этот период исчез, уступив место пульсациям с чуть меньшим периодом – 159,97 минуты.

В общем, 160-минутные пульсации Солнца стали серьезной проблемой для гелиофизиков.

Дальнейшие исследования проблемы привели к еще более странным и сенсационным результатам. В 1990-е годы крымский астрофизик В. А. Котов и его московский коллега В. М. Лютый объявили, что подобные колебания яркости удалось обнаружить у множества других космических объектов, помимо Солнца, включая тысячи тесных систем из двойных звезд и даже ядра активных галактик. Был сделан далеко идущий вывод, что 160-минутный период характерен для самых различных объектов во Вселенной, и значит, он отражает какие-то глубинные и фундаментальные свойства самой Вселенной!

Самое непонятное заключалось в следующем. Исследованные галактики находятся на огромных расстояниях от нас. Как известно, наша Вселенная расширяется, и чем дальше какая-либо галактика от нас находится, тем быстрее она от нас удаляется. За счет эффекта Доплера наблюдаемый период колебаний в таких удаленных объектах должен был изменяться в зависимости от расстояния, но этого почему-то не происходит! Крымские астрофизики считают, что причина заключается в неких фундаментальных свойствах Вселенной, к которым мы только сейчас начинаем приближаться на своем пути познания мира.

Крайняя точка зрения, высказывавшаяся в научной печати, заключалась в том, что результаты, полученные основным «рыцарем» гипотезы космологического происхождения 160-минутных пульсаций Валерием Александровичем Котовым, неверны, абсурдны и ошибочны. Другая, более мягкая версия сводится к тому, что феномен 160-минутных колебаний – эффект кажущийся. Точнее говоря, он, видимо, существует, но, скорее всего, порождается не Солнцем и не удаленными космическим объектами. Не исключено, что он возникает либо в используемой аппаратуре, либо на Земле или в окрестностях Земли, накладываясь на все измерения (Солнца и далеких звезд), которые мы производим.

Насколько я могу судить, большинство специалистов, не вникая глубоко в проблему, предполагают (надеется!), что дело именно в этом. Однако конкретный источник такого гипотетического инструментального эффекта на сегодняшний день так и не выяснен.

Таким образом, проблема 160-минутных колебаний остается нерешенной. Общепринятого взгляда по этому поводу не существует. Любопытно, что большинство исследователей предпочитают делать вид, что ее (проблемы) просто нет, надеясь, что все со временем как-то разрешится и выяснится само.

Разумеется, у каждого специалиста есть своя тема, которой он занимается, и негоже бросать собственные исследования, чтобы переключиться на нечто иное (тем более столь сенсационное). Но трудно избавиться от ощущения, что многие просто сторонятся ненадежной тематики, которая, скорее всего, приведет к обнаружению некоего неизвестного аппаратурного эффекта и ничего не добавит к нашим знаниям о Солнце, но может испортить репутацию того, кто прикоснется к сенсационному, а поэтому скандальному направлению исследований.

Лишь крымские астрофизики под руководством В. А. Котова продолжали настойчиво (и мужественно!) исследовать феномен, но делали при этом, как негласно считают многие их коллеги по цеху гелиофизики, слишком уж далеко идущие революционные выводы, противоречащие другим известным нам фактам об устройстве Вселенной.

Подобная ситуация в науке наблюдается не в первый, и, надо думать, не в последний раз. Нет сомнений, что со временем мы узнаем истину, а история открытия, изучения и интерпретации 160-минутных колебаний займет подобающее ей место в книгах по истории астрономии, учебниках и энциклопедиях. Будет ли это история великого открытия или история великого заблуждения, покажет время. Хотелось бы надеяться, что это произойдет скоро.