Космический шторм: Пик и выше
«В 2009 г. интенсивность космических лучей выросла так, что на 19% превысила рекорд за всю 50-летнюю историю их наблюдений, — говорит Ричард Мевальдт (Richard Mewaldt), — И это требует заново осмыслить все проекты межпланетных путешествий в плане создания достаточной защиты для экипажа».
Причиной такого небывалого роста — столь же небывалый минимум солнечной активности (об этом необъяснимом спокойствии нашего светила мы рассказывали в статье «На дне»), который начался еще в 2007-м, и к настоящему времени достиг неожиданной глубины. Количество космических лучей, проникающих вглубь Солнечной системы, обратно пропорционально активности Солнца, и текущий покой на звезде создает бурю в ее окружении. «Мы наблюдаем самый глубокий минимум за почти что столетие, — добавляет ученый Дин Песнелл (Dean Pesnell), — и не удивительно, что космическое излучение также достигает рекордных величин».
Космические лучи проникают в нашу уютную Солнечную систему извне. Они представляют собой непрерывный поток элементарных частиц, в основном протонов, но с содержанием и более тяжелых атомных ядер, разогнанных к тому же до околосветовых скоростей (считается, что «разгоняют» их, служа источником этого потока, далекие взрывы сверхновых). Сталкиваясь с молекулами земной атмосферы, эти лучи замедляются, создавая при этом потоки вторичных частиц. Они создают проблему для работы электроники на орбите и, конечно, представляют серьезную угрозу для здоровья космонавтов.
Естественной и очень эффективной защитой от такого излучения служит магнитное поле Солнца. Будучи заряженными, частицы им отклоняются — причем, еще задолго до того, как достигнут внутренней Солнечной системы. Влияние магнитосферы Солнца простирается далеко за пределы орбиты Плутона, а создаваемый ею «кокон» так и зовется — «гелиосфера», и подробнее о ней мы писали в заметке «Тайны гелиосферы».
Источник этого магнитного щита — «внутреннее динамо» Солнца, колоссальные потоки раскаленной заряженной плазмы в недрах звезды, а до огромных размеров его «раздувает» солнечный ветер. Соответственно, уже на подлете к Солнечной системе поток заряженных частиц встречает противодействие, а далеко не каждая способна его преодолеть. Более того: чем ближе к Солнцу, тем это противодействие еще более усиливается.
Но в периоды низкой солнечной активности эта защита существенно слабеет, и во внутренние области Солнечной системы начинает пробиваться все больше частиц космических лучей. Особенно это заметно в настоящий момент, чему способствуют три фактора.
Первый — это ослабление солнечной магнитосферы до 4 нТл, в сравнении с обычными 6−8 нТл. Второй — снижение интенсивности солнечного ветра. Давление его, как показывают недавние измерения, также находится в низшей точке за последние 50 лет. Это значит, что создаваемый магнитосферой «пузырь» сильно потерял в размерах, и частицы из космоса начинают «атаку» на Солнечную систему куда ближе, чем ранее.
Третий фактор — уплощение гелиосферного токового слоя. Представьте себе Солнце эдакой балериной в жесткой юбке-пачке размерами со всю Солнечную систему, в пачке, вдоль складок которой течет ток. Эта «пачка» вполне реальна, она и называется гелиосферным токовым слоем, по ней проходит граница между положительной и отрицательной полярностями магнитного поля Солнца. Вдоль ее «складок» устремляются и заряженные частицы космических лучей, попадая в наши края. А в настоящее время слой этот также необычно уплощен, следовательно, траектория движения частиц к центру оказывается куда более прямой. По мнению ученых, если процесс уплощения токового слоя гелиосферы продолжится, это приведет к превышению предыдущего рекорда интенсивности космического излучения на целых 30%.
Предупреждая паникеров, надо сказать, что Земля никак не в опасности. Толстая атмосфера и собственное магнитное планеты сами по себе представляют отличную защиту от космических лучей. Тем более что в более далеком прошлом интенсивность их была куда выше даже того, что можно ожидать от ближайшего будущего. По имеющимся данным, в истории Земли были периоды, когда их интенсивность вдвое, а то и втрое превышало все, с чем сталкивались мы за последние 50 лет. На земле эти лучи создают редкий изотоп бериллия-10, по содержанию которого в ледяных отложениях ученые могут проследить историю «космической бомбардировки» планеты, по крайней мере, на тысячу лет назад. Так что бояться не будем — и просто продолжим наблюдать.
По сообщению NASA