Стандартные космологические модели предсказывают, что в ранней истории наше Солнце было значительно менее ярким, тем не менее Земля не превратилась в ледяную планету
Единственным логичным объяснением является то, что Солнце было значительно большего размера, поэтому его «тусклость» не отразилась на жизни нашей планеты.
Большинство звезд имеет тенденцию увеличиваться в яркости, когда они становятся старше. Это происходит из-за их ядер, которые становятся более плотными и поэтому более горячими. Если исходить из этой модели, можно предположить, что наше Солнце было на 30 процентов более тусклым 4,5 миллиарда лет назад.
«Тусклое молодое Солнце - это парадокс, потому что тогда температуры на Земле и Марсе были бы слишком холодными для существования жидкой воды», - сказал Стейнн Сигердссон из Государственного университета Пенсильвании.
Но данные, основанные на анализе древних скалистых пород, свидетельствуют, что на Земле были жидкие океаны уже 4,4 миллиарда лет назад, и по некоторым оценкам, на Марсе также было тепло и была вода 4 миллиарда лет назад.
Решение парникового эффекта
«Существует гипотеза, которая говорит о массивном молодом Солнце. Она не получила широкого признания в традиционных кругах научного сообщества», - сказала Рену Малхотра из Аризонского университета. Она говорит, что гипотеза выглядит слишком легким решением этой проблемы.
Более популярный подход – изменение температур с увеличением парникового эффекта.
Когда Карл Саган и Джордж Маллен впервые идентифицировали парадокс тусклого молодого Солнца в 1972 году, они предложили решить его при наличии аммиака - мощного парникового газа, который удерживал температуры в ранней атмосфере Земли, как в «ловушке». Но позже было доказано, что ультрафиолетовый свет от Солнца быстро разрушает этот аммиак.
Большинство ученых соглашаются с моделями, которые предполагают, что атмосфера ранней Земли была насыщена углекислым газом (уровень которого был до 100 раз выше, чем сейчас). Однако это не совпадает с геологическими свидетельствами, так как сидерит (FeCO3) — минерал, который формируется при условиях среды с высоким уровнем CO2, — практически отсутствует в древних образцах горных пород.
«Ветер перемен»
Отсутствие четкого решения климатического парадокса оставляет ученым возможность строить гипотезы, основанные на изначальной массе Солнца.
Недавнее исследование подтвердило, что эта «возможность» на самом деле лишь маленький «шанс», так как масса Солнца могла быть выше текущей на 2-5 процентов. Если взять меньшую цифру, Земля не будет нагреваться в достаточной степени, если большую – Солнце эволюционирует в звезду другого типа.
Сильные ветры были зафиксированы возле массивных звезд и звезд с малой массой, но свидетельств мощной активности такого рода возле средних звезд, таких как Солнце, замечено не было
Команда Сигердссона использует новую компьютерную модель, названную MESA, для исследования эволюционного пути Солнца, в случае если его размеры были бы больше.
Помимо массы, исследователи могут настраивать другие соответствующие параметры, например относительную концентрацию элементов.
Ученые рассматривают солнечный ветер как ключевой момент изменения массы Солнца, который мог стать причиной «похудения» звезды за «правильное» количество времени.
Если бы текущий солнечный ветер был константной единицей, которую можно было бы применить к целой жизни Солнца, то наша звезда потеряла бы приблизительно 0,05 процента своей массы за всю историю существования. Большинство ученых полагает, что солнечный ветер был значительно более сильным в прошлом, но насколько – спорный вопрос.
Чтобы обеспечить достаточное нагревание планеты, не переступая никаких ограничений, Солнце должно было потерять массу примерно в первые сто миллионов лет своей жизни, говорит Сигердссон. Это подразумевает, что солнечный ветер должен был иметь приблизительно в 1 000 раз большую силу и скорость, чем тот, который мы наблюдаем в настоящее время.
«Кто-то скажет, что это невозможно, но нам нужно больше информации, чтобы создать более точные модели», - сказал Сирен Меибом из Гарвардского университета.
Сильные ветры, как известно, существуют вокруг звезд как массивных, так и звезд с малой массой, но точно известно, что в пределах звезд среднего размера, как наше Солнце, не бывает таких сильных ветров.
«Очень сложно найти хорошую поддержку гипотезы [массивного молодого Солнца] в астрономических наблюдениях за молодыми, подобными Солнцу, звездами, - говорит Малхотра. – Так как молодые, подобные нашей звезды теряют массу очень быстро в ранний период своего существования, как говорит нам исследовательский опыт».
Цель проекта Сигердссона состоит в том, чтобы исследовать Солнце на предмет остаточных изменений с более раннего, более массивного периода его жизни. Они надеются найти что-то, что можно обнаружить с помощью будущих гелиосейсмологических исследований, которые изучают вибрации, генерируемые непосредственно внутри звезды.
«Мы надеемся, что ядро Солнца подаст нам какой-то знак», - сказал Сигердссон.
 |
Удивительные кадры смерча, прокатившегося по светилу, передал зонд НАСА SDO [фото и видео]
На сотни тысяч километров над поверхностью Солнца взметнулся столб плазменного торнадо. В этом гигантском вихре, несущемся со скоростью около 500 тысяч километров в час легко бы скрылась наша Земля.
Удивительные кадры необычайного явления передал зонд НАСА SDO - солнечная обсерватория (Solar Dynamics Observatory), следящая за процессами на светиле. И фиксирующая их.
Торнадо - ученые назвали так солнечный вихрь по аналогии с его земным "собратьями". Однако их сходство лишь внешнее. Природа же различна. Хотя и непонятна примерно в равной степени. Известно лишь, что смерч на Солнце связан с магнитными аномалиями в нем.
|
- Мы не оставляем попыток разобраться в тех процессах, которые наблюдаем, - заявила Терри Кучера (Terry Kucera), исследовательница НАСА, работающая с данными SDO.
Измерения показывают, что солнечный вихрь гораздо холоднее светла - около 8 тысяч градусов против двух миллионов. Он носился по светилу с 7 по 8 февраля 2012 года - за три дня до 2-х летнего юбилея SDO.
Для Земли торнадо опасности не представлял, поскольку не сопровождался выбросом солнечного вещества в нашу сторону.
ЧТО ЕЩЕ ЯВЛЯЛО СВЕТИЛО
Змею
В декабре 2010 года Солнце несколько дней извергало плазму, которая извивалась словно змея в атмосфере светила. И удлинялась до небывалых размеров.
Сначала так называемая плазменная нить, выброшенная из с юго-восточного края солнечного диска, протянулась на 402 тысячи километров. Это - чуть больше, чем расстояние от Земли до Луны. Потом "змея " достигла рекордных 700 тысяч километров. И охватила всю видимую часть диска.
Специалисты НАСА, которые следили за циклопическим процессом посредством космических аппаратов SDO и STEREO-A, рассматривали три варианта развития событий. Либо "змея" могла тихо убраться внутрь, либо убраться со всплеском, либо взорваться.
В итоге, события пошли по второму варианту. 7 декабря плазменная нить начала демонстрировать признаки нестабильности. И исчезла с умеренным корональным выбросом, направлен в сторону от нашей планеты.
|
Ангела
Солнце метнуло в окружающее пространство сгусток плазмы, который изогнулся петлей, распался на несколько "нитей" и вернулся обратно на светило.
По оценкам экспертов, высота протуберанца превысила 150 тысяч километров.
Как сообщил астрофизик Алекс Янг (C. Alex Young) из НАСА (NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland), выброс произошел еще 12 июля 2011 года. Длился несколько часов. И по форме удивительным образом напоминал ангела, взмахнувшего крыльями.
Явление можно было бы принять за некое знамение. Однако ничего трагического в глобальном масштабе тогда не произошло. Случилось лишь через 10 дней, когда норвежский псих убил почти 100 человек. Но вряд ли уместно каким-то образом увязывать эти события. Была бы очень большая натяжка.
Разумнее всего, конечно, считать ангела, вылетевшего из Солнца, оптической иллюзией. Но с другой стороны…Кто знает, какие они - ангелы - на самом деле. И где живут-водятся. Вдруг есть и вот такие - огромные. И дом их - Солнце…
Вреда Земле гигантский ангельский протуберанец не принес. Поскольку почти вся вылетевшая из светила плазма вернулась обратно, притянутая чудовищным магнитным полем и гравитацией.
|
Шар
Астроном-любитель из Голландии Ян Тиммерманс (Jan Timmermans) начале мая 2011 года снимал пятно, расположенное на юго-западе светила. А случайно запечатлел удивительный протуберанец, который оторвался от поверхности Солнца и превратился в огненный шар.
- Это случилось на восходе, 2 мая, - сообщил астроном порталу Spaceweather астроном. - Я сильно удивился.
Размер шара - с наш - земной. К сожалению, Ян не уточнил его судьбу: то ли огненный шар упал обратно на Солнце, как это обычно бывает с протуберанцами, то ли улетел прочь, как плазменный сгусток коронального выброса.
На снимках "места события" от 1 и 3 мая ничего особенного не видно.
Любители аномального, которые верят, что рядом с Солнцем то и дело появляются НЛО (такими сообщениями пестрит Интернет), с удовольствием причислили бы и гигантский шар к "объектам внеземных цивилизаций". Но Тиммерман уверен, что снял все-таки протуберанец, только - странной формы.
|
СПРАВКА "КП"
Солнечная динамическая обсерватория обеспечивает землян самыми четкими снимками светила
Солнечную динамическую обсерваторию (Solar Dynamics Observatory - SDO) НАСА вывело на орбиту 11 февраля 2010 года. И теперь не спускает глаз с Солнца ни на секунду. Чтобы не прозевать какое-нибудь важное и потенциально опасное для человечество событие.
- Мы получили возможность видеть светило целиком и в сверхвысоком разрешении, - говорит Мадхулика Гухатакурта (Madhulika Guhathakurta) - ученый отвечающий в НАСА за миссию SDO. - А это позволяет обнаружить связи между различными процессами на нем. Те связи, о которых мы раньше даже не подозревали.
Ныне у гелиофизиков появилась возможность фиксировать на поверхности Солнца "объекты", протяженностью в 350 километров. Прежде о таком и не мечтали. В целом же обсерватория должна помочь разобраться в поведении магнитных полей на Солнце и собрать данные, которые позволят в итоге прогнозировать вспышки и корональные выбросы.
Не исключено, что удастся больше узнать о том, как на самом деле устроено Солнце. И проверить теоретические модели. Ожидается чуть ли не революция в наших представлениях о светиле.
На SDO установлен телескоп AIA (Atmospheric Imaging Assembly), который позволяет получать изображения каждые 10 секунд в разных спектральных диапазонах с угловым разрешением в1 секунду. Телескоп реагирует и на температуру в диапазоне от нескольких тысяч до десятков миллионов градусов, работая как тепловизор. Он показывает, как меняется, к примеру, температура газа при его выбросах.
Из изображений, полученных последовательно, специалисты потом "монтируют" видео событий, развивающихся на поверхности Солнца.
Имеется так называемый растровый магнитометр HMI (Helioseismic and Magnetic Imager). Он позволяет получить картину распределения магнитных полей по всему диску.
Ультрафиолетовый детектор EVE (Extreme ultraviolet Variability Experiment), соответственно, следит за изменениями в интенсивности солнечного излучения. предназначенным для мониторинга абсолютного уровня ультрафиолетового излучения Солнца вблизи Земли и изучения его вариаций со временем.
Обсерватория стоит почти миллиард долларов. И по плану должна проработать еще три года.
Источник: kp.ru.
Свежие комментарии