Физика Солнца. Дистанционная диагностика плазмы. Часть 1.

Интервью с Еленой Хоменко в программе «Наука в Созидательном обществе» проводят участники Международного общественного движения «АЛЛАТРА» Антонина Анапрейчик, Светлана Шиливская и Алёна Лисовец.

Прямой эфир на канале АЛЛАТРА ТВ.

Канарский институт астрофизики (Тенерифе, Испания)

Антонина: Елена, скажите, пожалуйста, что вдохновляет Вас заниматься наукой?

Елена Хоменко: В этом мире всегда есть что-то, что нам неизвестно, и всё время думаешь, как же оно устроено. Когда наконец приходит понимание, как это устроено, — ради этого хочется дальше заниматься наукой. Очень приятное чувство, когда ты наконец узнал то, чего раньше до тебя никто не знал или не понимал. То есть ты как будто исследуешь какую-то область, которой раньше никто не занимался. И я думаю, что учёными в основном движет чисто человеческое любопытство.

Елена Хоменко, астрофизик, кандидат физико-математических наук Канарского института астрофизики (Тенерифе, Испания)

Антонина: А как Вы стали учёным?

Елена Хоменко: В моём конкретном случае у меня не было другого выхода, потому что мои родители, мама и папа, — учёные, солнечные физики. С детства все разговоры в семье, за обедом, — это содержание железа на Солнце, нагрев солнечной короны, проблема нагрева хромосферы и так далее. Когда каждый день слышишь одно и то же, рано или поздно понимаешь, что другого выхода нет: естественно, я тоже хотела изучать это.

Спектроскопия и температура на Солнце

Антонина: Вы изучаете Солнце методом спектроскопии. Расскажите, пожалуйста, немного об этом методе. О чём говорит температура на Солнце?

Елена Хоменко: Спектроскопия — это, в принципе, просто. Мы видим, что Солнце жёлтое. Но если Солнце попадает на призму или более сложный прибор — мы увидим радугу.

То есть мы видим солнечную радугу — это фактически весь солнечный спектр. Солнечный свет можно разложить от фиолетового до красного, как видно на этом рисунке.

Немецкий учёный Йозеф Фраунгофер в 1812 году (если не ошибаюсь) обнаружил на фоне этой радуги чёрные линии. Их видно на этом рисунке. Впоследствии, когда начали изучать, что же это такое, оказалось, что солнечная атмосфера состоит из разных химических элементов определённого цвета, определённой длины волны, и они как бы поглощают цвет, поэтому свет до нас не доходит. Эти спектральные линии говорят нам о присутствии таких элементов в атмосфере Солнца, как земля, железо, кислород, вода и даже золото (очень мало, но есть).

Если посмотреть, как эта спектральная линия выглядит сама по себе, возможно, это не очень интересно. Вы видите некую линию, которая нормальному человеку ни о чём не говорит. Но нам она говорит о  многом, потому что, если эта линия, например, станет толще, шире, это значит, что определённого элемента в данной области на Солнце стало больше или он стал горячее.

Например, как медики видят наши тела, делая УЗИ. Мы эти изображения не очень понимаем, но медики их читают. Точно так же мы смотрим на спектры и знаем, что происходит: какими процессами на Солнце это вызвано.

Если мы эту линию сдвинем, как показано на рисунке, это значит, что в атмосфере есть движение вещества (как ветер в земной атмосфере) либо там происходят какие-то колебания. Всё это мы можем понять с помощью спектральных линий. Фактически вся информация, которую нам даёт Солнце, — это свет и спектральные линии.

Но температуру надо знать, потому что, во-первых, это чистое любопытство: сколько градусов на Солнце. Во-вторых, Солнце — наша ближайшая звезда. И достаточно изменения температуры на Солнце в среднем на несколько градусов, чтобы на Земле, допустим, наступило глобальное потепление или, наоборот, глобальное похолодание. Поэтому надо измерять температуру на Солнце и знать, какие процессы происходят и что нас ждёт в ближайшем будущем.

Алёна: Скажите, пожалуйста, какое оборудование Вы используете при спектроскопическом изучении поверхности Солнца?

Елена Хоменко: Для изучения методом спектроскопии мы используем телескоп и спектрограф. Солнечные телескопы отличаются от звёздных своим размером. Солнечный телескоп меньше по диаметру, потому что Солнце — достаточно яркий, большой объект и света от него приходит много. Но для изучения мы не берём свет со всей его поверхности. Как правило, нужна некая маленькая деталь на этой поверхности, которую мы хотим изучить.

Например, нужно изучить солнечное пятно, тогда мы берём свет только с той области и проецируем его на обычную фотокамеру. При этом на каждый пиксель (такая очень маленькая точечка) фотокамеры попадает очень немного света. Помимо всего этого, нам не нужен весь солнечный спектр, мы берём одну маленькую длину волны, одну спектральную линию, отбрасываем всё ненужное и остаётся так называемое «чёрное солнце».

В итоге света, который доходит к нам, достаточно мало, поэтому нужны большие зеркала, чтобы собрать с этой маленькой точечки побольше света. Затем мы пропускаем его через спектрограф (это фактически та же самая призма, только более современная). То есть нам нужна щель в телескопе, через которую проходит этот свет, и дифракционная решётка, на которой мы этот свет раскладываем в спектр, — получаем радугу. А дальше мы фотографируем этот спектр на фотокамеру и выводим на компьютер.

Вчера я, например, наблюдала за Солнцем на самом большом европейском телескопе Грегори (GREGOR), при этом он полностью контролировался операторами, которые сидели в Германии.

Антонина: Современная технология!

Елена Хоменко: Да. Единственный, кто был нужен физически на телескопе, — это оператор, который открывал купол этого телескопа. Спектрограф и весь процесс сбора данных сейчас полностью автоматизирован, то есть смотреть в объектив телескопа уже не надо: сидя за компьютером, получаешь изображения непосредственно у себя на экране.

Что происходит внутри Солнца. Звучание Солнца

Светлана: А что происходит внутри Солнца? Какие есть методы и способы изучения процессов, происходящих внутри Солнца?

Елена Хоменко: Существует достаточно новая область солнечных исследований, которая называется «Сейсмология Солнца». То есть тот свет, который мы получаем от Солнца, приходит к нам только с солнечной поверхности и выше. Когда мы говорим «поверхность», не надо представлять себе такую поверхность, как, например, поверхность стола или поверхность Земли, то есть это не твёрдая субстанция.

Солнце — это газовый шар, плазма, его плотность и температура достаточно плавно изменяется от центра Солнца, от ядра, до самых верхних слоёв. Когда мы говорим «поверхность» — это оптическая поверхность, то есть место, откуда исходит свет. Свет не выходит под поверхностью. Почему? Потому, что фотоны, частички света, находятся внутри настолько плотной среды, что все атомы их поглощают. Допустим, фотон летит к поверхности, но атом его поглотил и отправил обратно в глубину. Затем атом его «отпустил», и фотон опять летит к поверхности — его поглотил уже другой атом и опять отправил в глубину. Таким образом, фотон путешествует под поверхностью несколько миллионов лет и только потом выходит.

Поэтому методом спектроскопии мы никогда не узнаем, что происходит под поверхностью, — к нам не приходит информация, свет — это наша информация. Чтобы изучать то, что происходит под поверхностью, мы используем методы сейсмологии. Сейсмология Солнца аналогична сейсмологии на Земле. То есть каждый раз, когда происходит землетрясение, мы изучаем свойства сейсмических волн и знаем, через какую среду они распространяются.

Землетрясения на Солнце происходят непрерывно, то есть на Солнце источник этих волн, конвекция, существует всё время. Конвекция — это то, что мы видим на солнечной поверхности, гранула, она как бы кипит, и именно это кипение издаёт звук, который присутствует всегда. Солнце (его поверхность и внутренние слои) — это большой резонатор, как музыкальный инструмент. То есть звук, который производит грануляция, захватывается в этом музыкальном инструменте — и получается как гитара. На поверхности захвачена струна и внутри с другой стороны она держится тоже разными физическими процессами. В зависимости от того, какой размер резонатора (диаметр Солнца), какая температура (внутри поверхности Солнца), звук будет получаться разный, аналогично музыкальному инструменту. Причём могут быть разные гармоники этого звука — тон, полутон (диез или бемоль) — абсолютно полная аналогия. И когда мы сравниваем свойства волн, которые наблюдаем, в теории мы можем сказать, какая температура внутри практически до самого ядра. Это и есть метод сейсмологии.

Как показано на рисунке (хотя немного и преувеличенно), наше Солнце — это сфера, которая всё время пульсирует. В зависимости от того, какая это гармоника, она пульсирует либо расширяясь, либо сжимаясь вся целиком…

Светлана: Дыхание Солнца.

Елена Хоменко: Да, да.

Плазма и состояния Солнца

Антонина: Объясните, пожалуйста, простым языком, что такое плазма, какими свойствами она обладает?

Елена Хоменко: Плазма — это четвёртое состояние вещества, одно из самых распространённых во Вселенной. Рассмотрим на примере воды: если температура ниже нуля, вода превращается в лёд; повышаем температуру выше нуля, лёд переходит в жидкое состояние. При кипении вода испаряется и трансформируется в газообразное состояние. Продолжаем нагревать, в итоге атомы кислорода и водорода, из которых состоит вода, разъединяются. Они получают столько энергии, что отсоединяются друг от друга, и после этого от них начинают отрываться электроны за счёт дополнительной энергии. Получая эту энергию, электроны пребывают в свободном полёте — в итоге имеем положительно заряженные частицы и электроны. Получается как бы газ, но более сложный, состоящий из электрически заряженных частичек, которые взаимодействуют между собой и в нём существует электрическое и магнитное поле. Все небесные тела: звёзды, галактики, планеты типа Юпитера состоят из плазмы. Звёздная среда — это плазма, то есть основное состояние вещества во Вселенной.

Алёна: Можно ли по поведению плазмы прогнозировать состояние Солнца?

Елена Хоменко: Можно, потому что Солнце как раз и состоит из плазмы. Поэтому если мы видим, опять же методом спектроскопии, например, что в каком-то месте у нас стало горячее, то скорее всего произошла какая-нибудь вспышка или выброс коронального вещества. И если мы сможем на компьютере задать начальные условия, достаточно быстро просчитать эволюцию этой области, то мы сможем таким образом предсказывать даже погоду. То есть по поведению плазмы мы можем определить, что будет происходить дальше.

Магнитные поля на Солнце

Светлана: Расскажите, пожалуйста, как образуются магнитные поля на Солнце, о их структуре и динамике.

Елена Хоменко: В любой плазме есть положительные и отрицательные частички, когда они проходят мимо друг друга, возникает электрическое и магнитное поле.

Движение этих частичек само по себе может создать поле, но считается, что на Солнце магнитное поле было изначально. То есть это первоначальное (примордиальное) магнитное поле, которое потом было сжато, осталось в центре Солнца и время от времени эти магнитные потоки всплывают наружу. Самое яркое проявление этих магнитных явлений — это пятна, например, как мы видим на этом рисунке.

Пятна больше всего привлекают внимание. Мы видим пятно, какое оно красивое, его полую тёмную область, яркие пенамбры, тонкую структуру. Давно известно, что магнитное поле на Солнце — это в основном пятна. Но где-то в 80–90-е годы началось новое исследование. Когда появилось лучшее оборудование, телескопы, мы стали замечать, что магнитное поле существует не только в форме пятен, оно существует абсолютно везде. Причём оно практически такой же силы, как и поле в солнечных пятнах.

Это поле размазано по всей поверхности. Это поля спокойного Солнца. Тогда возник вопрос: как же эти поля образуются в спокойном Солнце? Возникла теория локального динамо, которая была аналогична теории глобального солнечного динамо. Она заключалась в том, что если зародилось некое магнитное поле в некой области движения этого вещества, это поле как будто полностью «вморожено» в плазму.

Что означает «вморожено»? Если возьмём, например, кусок бумаги и нарисуем магнитные линии силового поля, а потом эту бумагу перекрутим, окажется, что линии перехлестнутся друг с другом. То же самое происходит с магнитным полем. Если мы эту бумагу согнём, тогда получается как с  кабелем, у нас поле станет в два раза больше. Если мы согнём ещё раз, его станет в четыре раза больше. Мы можем продолжать сгибать, и возникает некое подобие солнечного динамо. Таким образом эти магнитные поля увеличиваются и наполняют всю солнечную поверхность, весь солнечный объект.

Что происходит глобально? Эти магнитные потоки начинают всплывать из области под поверхностью, они взаимодействуют с солнечным вращением (как показано на рисунке). И поскольку эти линии нарисованы на плазме, они как будто «вморожены» в неё, и плазма делает с ними всё, что хочет. То есть она их закручивает, эти линии получаются нестабильные и фактически перекручиваются друг с другом, как клубок ниток. То есть, если взять нитку и всё время её закручивать, рано или поздно она перекрутится. То же самое происходит с магнитными линиями: они перекручиваются и после этого получают плавучесть, они как всплывают на поверхность и получается магнитная область — пятно. Таким образом оно и существует на Солнце.

Природа северных сияний. Магнитные бури на Земле

Антонина: А какова природа северных сияний и почему происходят магнитные бури на Земле?

Елена Хоменко: Магнитные бури происходят по причине того, что есть корональные выбросы вещества на Солнце. Это происходит в основном в максимуме солнечной активности. Для этого нужно много активных областей с очень сложной структурой магнитного поля. Поскольку магнитное поле перемещается благодаря движению, которое существует под солнечной поверхностью, эти линии перезамыкаются.

Могут возникнуть условия, когда эти линии перезамкнулись и фактически захватили с собой некое количество солнечного вещества, оно как будто отстреливается от поверхности, то есть получается корональное извержение масс — это одно из условий.

Второе — необходимо, чтобы эта корональная масса направлялась к Земле, потому что она может выстрелить в сторону Марса или Юпитера, или вообще никуда не попасть. То есть она должна полететь к Земле, чтобы у нас была буря.

И третье условие — это намагниченное вещество, и его полярность должна быть противоположной полярности земного магнитного поля. Потому что, когда эти два вещества — наше, которое существует возле Земли, и солнечное — соприкоснутся друг с другом, произойдёт перезамыкание силовых линий. И тогда будет высвобождено огромное количество энергии. Частички, которые вращаются вокруг нашего околоземного пространства, получат дополнительную энергию и вдоль магнитных силовых линий попадут прямо в полярные области на Солнце. Там они разогревают, возбуждают газ Земли, газ переходит в плазму, и плазма соответственно излучает свет. Свет, который мы видим, — и есть северное сияние. И, соответственно, будет магнитная буря, потому что, если это магнитное поле, то оно возмущается. Все наши приборы, наша технологическая цивилизация, чувствует эти магнитные возмущения.

Магнитная сейсмология

Светлана: Говорят, что Солнце звучит, звёзды звучат. Мы сегодня уже немножко затрагивали эту тему. И я вспомнила, что Вы рассказывали о своём исследовании, когда  хотели понять, почему есть звук на пятнах, на Солнце, но не могли найти источник этого звука. Не могли бы Вы рассказать нам более подробно? Это очень интересно.

Елена Хоменко: Действительно, это интересная тема. Когда появились наблюдения с более хорошим разрешением, более точные, мы обнаружили, что звук, который существует на Солнце, можно также наблюдать и в самих пятнах. Но, как я сказала вначале, звук возникает из-за конвекции (процесса бурления вещества). Что происходит в самих пятнах? Там магнитное поле настолько сильное, что не даёт конвекции развиваться. То есть пятно как будто бы монолит, турбулентные движения там не могут существовать — конвекции в пятнах нет, а звук тем не менее есть. Мы до сих пор пытаемся понять, откуда он берется. То есть либо он возникает извне, когда на это пятно попадают волны (каким-то образом они проникают в него), либо же пятно не настолько монолитное, насколько мы думаем.

На картинке изображена центральная часть пятна — его амбра и его тень, внутри мы видим множество движений, это и есть проявления волн. Когда мы бросаем камень в воду, вокруг расходятся круги — точно такое же впечатление возникает, когда мы наблюдаем процессы внутри солнечного пятна, то есть волны.
А для чего это нужно? Помимо простого любопытства, сейчас возникла новая область, которая называется магнитной сейсмологией. И она позволила бы нам узнать, что происходит под солнечным пятном. Потому что мы не знаем: или пятно горячее, или холодное, какое там магнитное поле  (монолитное или перемешанное). Волны могли бы нам дать ответ на этот вопрос. Но единственная проблема в том, что волны, находящиеся в пятне, взаимодействуют с магнитным полем и они больше не акустические волны, а магнитоакустические. Это гораздо более сложный тип волн, поэтому придумать теорию, которая позволяет нам извлечь информацию из-под пятна, очень сложно. Это сейчас край солнечных исследований в мире. Несколько групп занимаются именно этими исследованиями и пытаются понять, откуда же волны в пятне и как нам извлечь информацию.

Светлана: Когда мы узнаем природу этого явления, какое прикладное применение этим знаниям возможно и в какой области?

Елена Хоменко: Это единственный способ проверить теории солнечного цикла, потому что у Солнца, как мы знаем, цикл 11 или 22 года, когда меняются полюса. Но нет ни одной теории, которая объясняет, почему именно 11 лет. И одна из причин — мы не знаем, что делает магнитное поле под поверхностью. Единственный способ внести ясность — это создать теоретические модели. Но проверить их мы не можем, потому что у нас нет теории. Если бы мы когда-нибудь смогли извлечь информацию из-под пятен и поняли, какие там магнитное структуры, тогда мы смогли бы проверить теорию солнечного динамо. А для нас это очень важно, потому что 11-летний цикл влияет на магнитную активность Солнца, на солнечные бури, полярные сияния, на наше здоровье и на наши спутники.

Нагрев  солнечной короны. Изменение солнечного спектра

Алёна: Спасибо. Есть известный факт, что верхние слои короны Солнца намного горячее, чем сама солнечная поверхность, хромосфера. Скажите, пожалуйста, с чем это связано, почему так происходит?

Елена Хоменко: Хороший вопрос. Моделей нагрева солнечной короны существует очень много. Некоторые коллеги говорят (смеётся), что надо строить модель охлаждения солнечной короны, потому что нагрева очень много, а охлаждения нет. Проверить их экспериментально мы не можем, поэтому модели остаются моделями и проблема остаётся нерешённой.

Но я думаю, все мы согласны с тем, что нагрев связан с магнитным полем, потому что если мы посмотрим на изображение солнечной короны в максимуме и в минимуме солнечной активности, то увидим, что корона более яркая в максимуме солнечной активности. Это явно видно: более яркая — значит более горячая. Там, где есть магнитное поле, она стала горячее — это раз.

С другой стороны, мы знаем, что магнитной энергии в короне на много порядков больше, чем любой другой энергии: радиоактивной, термической, кинетической и так далее. Нам достаточно превратить в тепло очень малое количество этой энергии, чтобы нагреть корону. Но проблема в том, что у нас, как в банке (например, у вас есть деньги, а инвертировать вы их не можете), то есть энергия есть, а потратить её на нагрев мы не можем, потому что нет эффективного механизма. Поэтому все теории нагрева солнечной короны преследуют цель — найти механизм, который позволил бы нам использовать эту энергию для нагрева.

С практической точки зрения, опять же, полезно измерить энергию, которую нам необходимо найти. Я как-то сделала подсчёт, сколько будет этой энергии в солнечных лампочках. И если мы возьмём за единицу измерения одну стоваттную лампочку, то на нагрев хромосферы нам нужно найти энергию всего лишь на 1 000 стоваттных лампочек. Это вполне разумное значение, и кажется, что это не так уж и много. А на корону нам нужно всего лишь 100 стоваттных лампочек. Кажется, что проблема огромная, а на самом деле энергии требуется не столь много. Это потому, что среда очень-очень разреженная. В короне атомов мало, они сталкиваются очень редко. И поэтому, хотя на один атом требуется много энергии, из-за того, что самих атомов мало, то и энергии требуется в целом немного.

Антонина: Мы сегодня говорили про спектроскопию и про спектр, на который разлагается свет, идущий от Солнца. Вы говорили, что этот спектр меняется и по исследованиям спектроскопии это можно увидеть. В течение, допустим, 11-летнего цикла тоже происходят какие-то изменения. Есть ли закономерности или какие-то наблюдения по этому поводу?

Елена Хоменко: Да, наблюдения есть. Скажем, спектр меняется всё время, непрерывно, в зависимости от того, какую область на Солнце мы наблюдаем: со временем возникает движение вещества или колебания. Спектр меняется на разных шкалах по времени: от секунд до часов, дней и солнечного цикла. В зависимости от шкалы этих изменений, спектр может меняться больше и измерить его сложнее.

Если мы будем говорить об изменениях на шкале солнечного цикла, то они очень небольшие. Нам нужен мега точный прибор, телескоп, чтобы  зафиксировать это. Кроме того, такие измерения нужно производить в течение как минимум 11 лет и всё время на одном и том же высокоточном приборе. Как раз такие измерения  проводят на телескопе в Киевской обсерватории. Результаты очень интересны и показывают глобальные изменения температуры, изменения с циклом и так далее. Но для этого нужна очень кропотливая работа в течение как минимум 11 лет.

А на более коротких шкалах мы видим изменения солнечной активности, и это рутинная информация, из которой мы извлекаем всё, что происходит сейчас на Солнце и интерпретируем её.

Антонина: Спасибо. Правильно я понимаю, что в зависимости от того,  как меняется этот спектр в течение какой-то шкалы времени, меняется количество разных элементов в той или иной области на Солнце?

Елена Хоменко: Да. Меняется их плотность, температура, скорость движения и магнитное поле.

Актуальные вопросы и наблюдения. Металличность Солнца

Светлана: Как-то Вы делились интересными наблюдениями, с которыми сейчас работаете, что на Солнце на уровне фотосферы, на 10 000 незаряженных частичек есть одна заряженная, но при той плотности и скорости движения эта одна заряженная частичка успевает передать свою энергию, информацию, как двигаться, в каком направлении и что делать десяти тысячам незаряженных частичек. Расскажите, пожалуйста, как это происходит, как возникла сама идея? Как была организована рабочая группа?

Елена Хоменко: Я думаю, что эта идея ко мне пришла потому, что я работаю на стыке разных областей в солнечной физике. Я немного спектроскопист, немного наблюдаю, немного разрабатываю теорию, немного делаю компьютерное моделирование. На стыке ты начинаешь видеть, что происходит в разных областях. Когда мы смотрим на Солнце с точки зрения спектроскопии, мы знаем, что на Солнце очень много нейтрального водорода. Его настолько много, что действительно на одну заряженную частичку приходится 10 000 незаряженных. И мы всегда об этом знали, и никто даже не задумывался — газ это или плазма. С точки зрения спектроскопии — это понимание существует уже давно.

Но с точки зрения магнитной гидродинамики, если мы начинаем исследовать магнитное поле на Солнце, мы знаем, что магнитное поле не может существовать, если есть газ и нет заряженных частиц. Тем не менее, когда мы наблюдаем фотосферу, солнечную поверхность, мы видим, что магнитное поле есть: мы видим пятна, магнитные элементы, видим, что они там прекрасно существуют. Но с позиции спектроскопии мы-то знаем, что там газ, а не плазма. И когда ты пытаешься состыковать эти два  факта, то понимаешь, что ты ничего не понимаешь.

Именно это сподвигло меня разрабатывать подобное научное направление. Мы пытаемся понять: как же это происходит? Как магнитное поле может распространяться через эту, скажем, часть атмосферы, в которой практически нет заряженных частиц? Их очень мало.

Мы знаем, что под поверхностью есть плазма, в короне есть плазма, а между ними, в промежутке, по сути, газ. Каким образом магнитное поле проходит через всё это? И, как Вы правильно говорите, хоть заряженных частичек и мало, но они всё-таки есть. Оказалось, что есть достаточно вещества. Частички очень быстро двигаются, сталкиваются друг с дружкой, без конца друг друга толкают, и таким образом магнитная частица может передать своё направление движения, свой импульс всем остальным. И она успевает это сделать, потому что движется очень быстро.

По аналогии: толпа идёт вам навстречу, а вы пытаетесь эту толпу повернуть в другую сторону, то есть вы хотите заставить всех людей двигаться туда, куда надо вам, а не туда, куда идут они. Но для этого их всех надо очень быстро толкнуть, чтобы они пошли в нужную сторону. При этом получается следующий эффект: в толпе люди начнут возмущаться, будет накал и произойдёт взрыв эмоций.

На Солнце происходит то же самое — частички, которые движутся в разные стороны, сталкиваются и между ними происходит трение и нагрев, то есть происходит разогревание плазмы. Фактически получается механизм, который очень эффективно передаёт энергию магнитного поля в плазму. Если мы сейчас вспомним необходимость механизмов, которые могут передать энергию из резервуара магнитной энергии в плазму короны и хромосферы, — вот это как раз один из таких механизмов. Он очень эффективный. Он достаточно быстро и эффективно позволяет диссипировать это магнитное поле и нагреть. Если мы уничтожим, скажем, 1 гаусс магнитного поля, то мы можем нагреть солнечную атмосферу приблизительно на 2 000 градусов. Это достаточно много. И поэтому мы сейчас разрабатываем это направление: мы строим модели, в которые мы этот механизм включили. Фактически, мы одна из первых групп, которая начала делать эти модели. И посмотрим, что получится: сможем ли мы нагреть эту хромосферу и корону или не сможем.

Антонина: Спасибо большое. Расскажите немного о металличности Солнца. Что это такое?

Елена Хоменко: Металличность — это техническое понятие, то есть это содержание металлов в атмосфере Солнца. Мы знаем, что в атмосфере Солнца присутствует вся таблица Менделеева. Каждого элемента там может быть больше или меньше, как в любой другой звезде. По металличности мы можем узнать возраст звезды.

Вначале, при большом взрыве, помимо железа, другие элементы не были образованы, они образовались в результате ядерного синтеза внутри звёзд. И когда взорвались звёзды первого поколения, они выбросили все элементы тяжелее железа в межзвёздную среду, из них образовались звёзды второго, третьего и других поколений. Наше Солнце уже из рециклированного материала, поэтому там присутствуют элементы помимо железа. Мы знаем это потому, что у нас есть теория ядерного синтеза, то есть как образовались звёзды во Вселенной.

Нам нужна металличность Солнца, потому что относительно этой металличности мы меряем возраст всех звёзд, которые нам известны. Металличность для Солнца надо знать очень точно — это одна из горячих тем, по которой производят исследования.

Антонина: Интересно. То есть данные, которые получают солнечные физики, обрабатываются и передаются астрофизикам, которые занимаются разными видами звёзд?

Елена Хоменко: Да, именно так. Взаимодействие происходит, то есть те методы, которые мы используем на Солнце, прекрасно можно применять и для других звёзд. Единственное, что спектры других звёзд гораздо худшего качества: меньше света, соответственно спектры более зашумлённые и менее точные. Но техники одни и те же.

Антонина: Получается, астрофизики все вместе двигают науку. Спасибо.

Продолжение интервью "Физика Солнца. Дистанционная диагностика плазмы" читайте в следующей статье, где будет идти речь о Созидательном обществе.