В погоне за Солнцем - Ричард Коэн

Твен, разумеется, насмехался над безумными схемами коммерсантов в той же мере, в которой подвергал сатире изменчивые теории ученых. Но должно было пройти много времени, чтобы убеждение Маундера о наличии связи между солнечной активностью и колебаниями магнитного поля Земли получило широкую поддержку. После Второй мировой войны физики стали проводить более интенсивный мониторинг солнечной активности. Но, несмотря на их усилия, данные, подтверждающие воздействие солнечных пятен, оставались случайными и спорадическими: вплоть до 1960-х начинающий исследователь, посвящающий себя изысканиям в этой области, рисковал получить репутацию большого чудака. А потом появился Эдди.

Джон А. Эдди (1931–2009), астроном в Университете Колорадо, занимался наблюдениями в университетской обсерватории High Altitude Observatory: в круг его интересов входила атмосфера Юпитера, солнечная корона, история физики Солнца и даже астрономия американских индейцев. Заинтригованный теориями Маундера, которые он позднее сравнил с “расшифровкой кумранских свитков солнечной физики”, он пытался понять, почему их окончательно списали со счетов. В начале 1970-х Эдди отправился в Таксон, в лабораторию исследования древесных колец, где не смог повторить результаты Дугласа (о корреляции между кольцами и климатическими изменениями). Он принялся за исследование истории полярных сияний, которые также связаны с солнечными пятнами, и установил, что их было очень немного в период, названный им “минимумом Маундера”. Наконец он обнаружил, что, когда Солнце магнитно активно, на нем возникает больше пятен и их совокупное магнитное воздействие уменьшает облучение Земли. Это приводит к образованию в земной атмосфере изотопа углерод-14, который затем откладывается в древесных кольцах. И, триумфально заключил Эдди, древесные кольца демонстрируют рост содержания углерода-14 между 1650 и 1715 годами[374].

Сочтя, что он, возможно, нашел последний кусок пазла, Эдди обратился к идеям сербского инженера Милутина Миланковича (1879–1958), который полагал, что ледниковые периоды на Земли были вызваны небольшими вариациями в объеме солнечного освещения в результате постепенных циклических изменения в форме земной орбиты[375]. Миланкович утверждал, что три типа подобных изменений орбиты отражаются в циклах с большими периодами (приблизительно 100 тыс. лет, 22 тыс. лет и 40 тыс. лет), что влияет на объем и угол солнечного излучения, достигающего Земли[376]. Первый цикл задается формой орбиты Земли вокруг Солнца и степенью ее отклонения от окружности (ее эксцентриситетом) в сторону эллипса. По мере растягивания окружности расстояние между планетой и звездой изменяется, сказываясь на объеме получаемого излучения[377]. Второй цикл возникает из прецессии (“болтания” земной оси) и воздействует на смену сезонов, медленно раскачивая северное полушарие (и, соответственно, южное) то ближе к Солнцу, то дальше от него. В северном полушарии находится больше суши, чем в южном, а суша быстрее реагирует на температурные изменения, чем океаны. Итоговые колебания в нагреве меняют погодную картину. Третий цикл создается небольшими колебаниями в наклоне земной оси. На протяжении порядка 40 тыс. лет этот наклон изменяется от 21,5° до 24,5°, и при его минимальном значении (как, например, сейчас, и такое положение будет сохраняться еще около 9800 лет) разница между летом и зимой сокращается[378].

Применив теорию Миланковича о циклах, Эдди смог придать больше убедительности предположениям Маундера. Он подтвердил конструкцию доказательствами температурных изменений в течение периода, растянувшегося на 300 тыс. лет, используя данные, полученные из грязи и ила, вычерпанного с морского дна: температурные подъемы и падения происходили веками в связи с объемом инсоляции и хорошо согласовались с расчетами Миланковича. В своей поворотной статье в журнале Science в 1976 году Эдди заключал, что Земля пережила восемнадцать периодов минимальной солнечной активности за последние 8 тыс. лет, и одним из них являлся малый ледниковый период. Маундер был полностью реабилитирован, а его выводы о том, что благодаря Эдди стало называться “минимумом Маундера”, были провозглашены “самым значительным событием в истории солнечных исследований”.

В нашей солнечной системе только у Венеры, Земли и Марса атмосферы подвержены воздействию Солнца. Венера постоянно кипит, Марс – ледяная пустыня, а Земля, хоть и не является таким крайним случаем, все равно находится в постоянном изменении, поскольку Солнце напрямую воздействует на ее климат. Но насколько большая часть происходящего с нами зависит именно от солнечных пятен, которые по большому счету являются просто визуальной манифестацией магнитно-активных зон на Солнце?

Как правило, пятна обвиняют (благодарят гораздо реже) во многом, от падения выплавки стали до увеличения числа самоубийств в северном климате, в затягивании морских путешествий, кораблекрушениях, исчезновении радиопередач (особенно коротких волн и высоких частот), в том, что почтовые голуби сбиваются с пути, в росте производства автомобилей, инфарктах миокарда, конвульсивных припадках и галлюцинациях, даже в эпидемиях, войнах и революциях – утверждалось, что Французская революция началась в 1789 году, а не на четыре-пять лет позже из-за крайне холодной зимы 1788 года[379].