Сегодня с космодрома на мысе Канаверал в космос должна быть запущена новая научная миссия SDO. Задача ее — поглубже разобраться в переменчивом характере Солнца.

«Солнце — переменная звезда», — так начинаются статьи множества научных и астрономических справочников и энциклопедий. Астрономы считают, что Солнце с полным правом можно отнести к этому классу светил, блеск которых периодически изменяется. Но согласиться с этим на обыденном уровне непросто: каждый день, каждую минуту свечение Солнца выглядит совершенно одинаковым. Трудно принять это и некоторым специалистам — к примеру, климатологам, по мнению которых, изменение светимости звезды самым серьезным уровнем сказывалось бы на климате нашей планеты.

Но все это — не более чем видимость. И достаточно мощные телескопы, и многочисленные исследовательские спутники, способные проникнуть сквозь вечно спокойную блистающую «маску» Солнца, обнаруживают под ней бешено кипящую жизнь. Вспышки мощностью в миллиарды атомных бомб. Плеск раскаленной плазмы, брызги которой так велики, что могли бы смести целые планеты. Внезапные выбросы частиц солнечного ветра, устремляющихся в космос почти на скорости света. И все это может происходить за один обычный день, пока мы на Земле просыпаемся, идем на работу, возвращаемся домой и ложимся спать.

Что же до более длительных периодов времени, то активность Солнца нарастает и падает, подчиняясь сложному внутреннему ритму, детали которого еще предстоит установить. Широко известно о том, что цикл солнечной активности длится около 11 земных лет. Но эта цифра создает ошибочное ощущение того, что изменения активности подчиняются строгому механизму, на манер точных часов. На деле солнечная активность не подчиняется никому.

«На самом деле, это даже не 11 лет, — поясняет гелиофизик Лика Гухатакутра (Lika Guhathakurta), — длительность цикла может меняться в пределах 9−12 лет. Он может быть очень интенсивным, со множеством пятен и вспышек, а может сравнительно умеренным. Астрономы XVII в. зафиксировали столь продолжительное падение, что в течение 70 лет почти никакой активности не наблюдалось вовсе — и до сих пор никто не знает, почему». Добавим, что этот загадочный период называется Минимумом Маундера, и прочесть о нем вы можете в статье «Пятна исчезают без следа».

Впрочем, чтобы убедиться в непредсказуемости солнечных циклов, необязательно обращаться к столь далекому прошлому. Прямо сегодня, сейчас, Солнце выкарабкивается из самого длительного за последнее столетие периода минимума, который стал для ученых полным сюрпризом. Почти полный штиль на звезде, который наблюдался в течение 2008−2009 гг., снова подчеркнул, сколь мало знаем мы о своем светиле.

А недостаток знаний становится уже опасным, по мере того, как цивилизация, развивая все более тонкие устройства, оказывается все более чувствительной к мощным солнечным вспышкам. Компьютеризированные системы управления, GPS-навигация, напичканный электроникой транспорт, электронные финансовые услуги, связь — все это может в один ужасный день просто отказать. По расчетам, проведенным американской Академией наук, достаточно мощная вспышка, одна из тех, что случаются с частотой примерно раз в столетие, нанесет куда больший ущерб, чем пресловутый ураган Катрина.

Поэтому понимание переменчивого характера Солнца — вопрос уже абсолютно насущный, и заняться им должна миссия Solar Dynamics Observatory (SDO). Она сумеет наблюдать звезду с таким уровнем разрешения, который был недоступен ни одному предыдущему аппарату. «SDO, — уверена Лика Гухатакутра, — совершит революцию в науке о Солнце».

Первым оружием революции станет высокоскоростная и четкая фотография. SDO сумеет фиксировать все, происходящее на звезде, с таким качеством, что записи эти можно будет с удовольствием разглядывать в IMAX-кинотеатрах. Такие кадры будут делаться каждые 10 секунд, с использованием целой батареи телескопов, работающих на разных длинах волн. Для сравнения: предыдущие миссии требовали, в лучшем случае, нескольких минут, и давали изображения, подходящие для просмотра через Интернет, но никак на огромном киноэкране.

Но на поверхности SDO не остановится. Его бортовой магнетометр HMI может заглянуть в самое сердце Солнца, в его «магнитное динамо». Это — целая сложная сеть глубинных течений раскаленной заряженной плазмы, которая ответственна за появление мощного — часто даже слишком мощного — магнитного поля звезды. Именно сложное поведение магнитного поля определяет все формы солнечной активности, от сравнительно коротких вспышек и до длительных циклических изменений. Именно оно считается самым важным предметом исследований в гелиофизике. И прибор HMI впервые дает полноценный «доступ» прямо к нему.

А доступ этот — вещь крайне непростая. Магнитное динамо надежно скрыто от наблюдателя слоем раскаленного газа толщиной в 220 тыс. км. Чтобы заглянуть сквозь это покрывало, зонд SDO использует почти ту же технику, что и геологи на Земле. Стараясь исследовать внутреннее строение нашей планеты, они фиксируют параметры сейсмических волн, которые создают землетрясения. Так и SDO будет изучать недра Солнца, разглядывая акустические волны, которые они порождают. Конечно, аппарат будет лишь наблюдать, собирать данные и пересылать на Землю, а всю основную работу возьмут на себя ученые. Это похоже на ультразвуковое сканирование плода в животе у матери: специалист может увидеть ребенка прямо сквозь все слои тканей.

Кроме все этого, SDO сможет вести наблюдение за Солнцем в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне. Зачем это нужно и как будет делаться, мы, впрочем, уже рассказывали — в статье «Экстремальная миссия».

По информации NASA