Морозов Александр Гавриилович (moralg) wrote in otrageniya,
Морозов Александр Гавриилович
moralg
otrageniya

Categories:

Загадки Солнца.

      Этот пост - о разных циклах солнечной активности и их влиянии на жизнь человека и климат Земли, о загадке солнечных нейтрино и чуть-чуть о глобальном то ли потеплении, то ли...


      1. 11-летний цикл солнечной активности.
      Об 11-летнем цикле солнечной активности слышали все. Но как он влияет на жизнь человека и исторические процессы мало кто задумывается, а обществу практически мало чего известно. На климат Земли он практически не влияет, на погоду и здоровье человека влияет, но как - сказать определенно никто не может.

      Поэтому недавно проведенное исследование влияния этого цикла на продолжительность жизни человека весьма показательно. В этой работе была изучена продолжительность жизни 8600 человек из двух норвежских поселков в период от 1676 по 1878 год. Когда медицины в современном понимании в этих поселках заведомо не было, миграционные факторы практически отсутствовали, а учет рождений и смертей в приходских книгах уже стал идеальным и циклы солнечной активности дотошно изучались.

      Как оказалось, высокая солнечная активность при рождении ребенка снижает продолжительность его жизни в среднем на 5 и более лет. Этот негативный эффект особенно заметен у девочек. А сама солнечная активность за последние три века, измеряемая количеством пятен на Солнце, представлена на этом графике:



      2. Циклы большей длительности.
      Активность Солнца одним 11-летним циклом не ограничивается. Не очень четко, но в ней прослеживается примерно 70-80-летний цикл. Его можно увидеть и на графике средней температуры Земли с 1980 по 2010 годы:

,

где несмотря на непрерывное возрастание промышленных выбросов СО2 видна серьезная заминка в глобальном потеплении с середины 40-х до начала 80-х годов прошлого века.

      Кроме того, история земного климата последних 2000 лет явно намекает на наличие цикла длительностью порядка тысячи лет. Достаточно вспомнить начавшееся в первой половине 6-го века существенное похолодание, завершившее разрушение римской империи, открытие викингами Гренландии как "зеленой" земли и взрывной рост населения азиатских степей, вылившихся в нашествие монголов на запад, а также "малый ледниковый период" в Европе в 16-18 веках.

      Самый длинный цикл солнечной активности имеет, возможно, период в несколько сот миллионов лет. Так, примерно 300 млн. лет назад на Земле средняя температура была выше нынешней на ~ 15 градусов (каменноугольный период). А примерно 600 млн. лет назад вся Земля включая и экваториальные области в течение нескольких десятков миллионов лет была покрыта толстой коркой льда (период "Земля-снежок"). В тот период средняя температура Земли была ниже нынешней примерно на 15-20 градусов.

      3. Нейтринная загадка Солнца.
      В процессах слияния двух ядер дейтерия (или трития с протоном) в ядро гелия в недрах звезд дополнительно рождаются жесткий гамма-фотон и электронное нейтрино. Фотон, постоянно теряя энергию в столкновениях с электронами и ядрами, крайне медленно просачивается к поверхности Солнца и излучается с нее уже в оптической части спектра. И если бы термоядерная реакция в ядре Солнца мгновенно прекратилась, то Солнце продолжало бы светить в нынешнем режиме еще многие сотни тысяч, если не миллионы, лет.

      Нейтрино же, практически не взаимодействуя с веществом, со скоростью света вылетает из недр Солнца в открытый космос. Расчет интенсивности потока нейтрино исходя из соображений стационарности термоядерной реакции в недрах Солнца при его нынешней светимости был, разумеется, проведен. Осталось проверить этот расчет. Это можно было сделать с помощью нейтринных телескопов первого поколения, о которых я уже рассказывал (на реакции превращения изотопа Cl37 в изотоп Ar37). Это было сделано неоднократно и не на одной установке. Результат оказался обескураживающим - электронных нейтрино оказалось примерно в 2-2,5 раза меньше, чем предсказывали расчеты.

      На сей день просматриваются, как минимум, два варианта разгадки этого факта. Один основан на гипотезе об осцилляциях нейтрино - самопроизвольных взаимопревращениях электронного, мюонного и тау нейтрино при их пролете от Солнца к Земле. Из этого варианта следует наличие отличных от нуля масс у всех типов нейтрино, пусть и на много порядков меньших массы электрона. Из чего должно вытекать, что скорость движения нейтрино не может быть тождественно равной скорости света. Пока этого в экспериментах не обнаружено. Но о фактах экспериментального подтверждения самих осцилляций нейтрино сообщается.

      Другой вариант предполагает что в недрах Солнца термоядерная "печка" работает с переменной интенсивностью. Из-за конвекции. Подобной конвекции воздуха вблизи батареи центрального отопления. А именно, перегревшиеся в ходе термояда массы солнечного ядра всплывают в область более холодной плазмы, где термоядерная реакция не идет из-за недостаточной температуры. А эта холодная плазма погружается в ядро Солнца, разогревается и в ней вновь интенсифицируется термоядерная реакция.

      Расчеты периодов такой конвекции в моделях ядра Солнца дают величину порядка 200-300 млн. лет. Что по порядку величины близко к периодичности смены климата Земли от момента "Земли-снежка" до каменноугольного периода. При таком подходе внутреннее строение Солнце будет представлять из себя иерархию конвективных зон, толщины и конвективные периоды которых убывают с удалением от центра Солнца. На такую картину вполне естественно ложится самая верхняя конвективная зона с периодом конвекции в 11 лет, подповерхностная зона конвекции с периодом в 70-80 лет, еще более глубокая с конвективным периодом порядка тысячи лет и так далее.

      Все подповерхностные конвективные зоны мы наблюдать не можем. Но самую верхнюю конвективную зону в фотосфере Солнца мы обнаруживаем в виде очень большого числа слаборазличимых "веснушек" на лике спокойного Солнца:



      Но гораздо более детальное и контрастное их изображение выглядит так:



      На нем отчетливо видны конвективные ячейки (типа ячеек Бенара).

      4. Кое-что о глобальном потеплении.
      Приведенный выше график повышения средней температуры приземного слоя атмосферы Земли за последние полтора века дает основания говорить о глобальном потепления. Политико-общественное мнение отдает предпочтение в нем антропогенному фактору - бурному росту выбросов промышленностью такого парникового газа, как СО2.

      Действительно, за последние полтора века доля СО2 в атмосфере возросла более чем на треть. С 0,03% до 0,04%. Однако, главным парниковым газом в атмосфере Земли является водяной пар - он обеспечивает не менее 2/3 парникового эффекта. Но роль водяного пара двояка - он своими облаками также экранирует поверхность Земли от солнечных лучей. Около четверти парникового эффекта обеспечивает СО2. Остаток берет на себя метан СН4. Последнего в атмосфере сейчас очень мало. Но много в болотах и вечной мерзлоте, на дне холодных океанских вод, а также в продуктах жизнедеятельности крупного рогатого скота.

      Однозначно прогнозировать эволюцию климата Земли даже на ближайший век очень трудно. Среди научных работ по этому вопросу встречаются и такие, в которых на середину этого века прогнозируется похолодание, сравнимое по масштабам с "малым ледниковым периодом" конца 17-го века. Не следует сбрасывать и со счета возможность извержения супервулканов. Могущих надолго загрязнить атмосферу массами пепла и тем самым заметно охладить атмосферу Земли.


Tags: moralg, Загадки мироздания
Subscribe
promo otrageniya april 14, 06:25 67
Buy for 40 tokens
Привет всем участникам Отражений и нашим гостям! С настоящего момента вступают в силу изменения в правила, поэтому прошу авторов ознакомиться с нижеследующим. 1. Каждый участник может опубликовать один пост в день. Чтобы иметь возможность публиковать до трех тем в день, участник должен соблюсти…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 6 comments