Оригинал материала
У Солнца нашли переключатель
В наше Солнце встроен особый "переключатель", который периодически повышает и понижает общую яркость светила. И характерный период "переключений" составляет примерно 100 тысяч лет - именно такой срок отделяет друг от друга ближайшие ледниковые периоды на Земле. В существовании "переключателя" убеждены физики-теоретики, создавшие новую компьютерную модель температурных колебаний в ядре нашей ближайшей звезды.
Роберт Эрлих (Robert Ehrlich) из Университета Джорджа Мэйсона (George Mason University) в Фэрфаксе (США, штат Вирджиния) положил в основу своей модели работу физика и философа Аттилы Грандпьера (Attila Grandpierre) из Обсерватории Конколи (Будапешт) Венгерской академии наук. Согласно господствующим взглядам на физику звезд, температура ядра Солнца должна быть совершенно стабильной и определяться противодействием гравитационной силы, стремящейся сжать вещество в один комок, и давления расширяющейся плазмы, в которой протекают реакции ядерного синтеза гелия из водорода. Однако в 2005 году Грандпьер вместе со своим сотрудником Габором Агостоном (Gábor Ágoston) предположил, что поведение магнитных полей в центре Солнца все-таки может стать причиной появления небольших нестабильностей в солнечной плазме. И эти вариации должны вызывать локальные колебания температуры в ядре, что в конечном счете отразится на общей светимости звезды (речь о так называемых Solar Resonant Diffusion Waves - резонансных диффузионных волнах).
Как показывает модель Эрлиха, большинство подобных колебаний благополучно уравновешивает друг друга, но встречаются и такие, что взаимно усиливаются (резонируют) и становятся причиной долговременных температурных вариаций. В основном температура Солнца колеблется возле средней отметки в 13,6 миллиона кельвинов в ходе циклов, длящихся 100 тысяч или 41 тысячу земных лет. Эрлих считает, что случайные взаимодействия магнитных полей могут "переключать" характерную длительность циклов (то есть 100-тысячелетние циклы могут смениться 41-тысячелетними).
Эти две временные шкалы известны всем, кто знакомился с результатами палеотемпературных исследований, отмечавших вариации земных температур за последние 5,3 миллиона лет и приход ледниковых периодов: так, в течение последнего миллиона лет ледниковые периоды случались в среднем каждые 100 тысяч лет, а перед этим цикл был иным: каждую 41 тысячу лет (еще более глобальные изменения земного климата связывают с движением Солнца вокруг галактического центра и с вариациями космических лучей галактического происхождения).
Впрочем, в настоящее время большинство ученых придерживается все-таки иной точки зрения на причины появления ледниковых периодов, они считают их результатом небольших периодических вариаций (прецессии) земной орбиты, что известны под названием циклов Миланковича (Milankovitch cycles) - названы по имени сербского математика Милутина Миланковича (Milutin Milanković, Милутин Миланковић, 1879-1958). Каждый такой цикл подразумевает постепенное изменение формы орбиты Земли (эксцентриситета) от круговой до слабовыраженной эллиптической и снова к круговой - и так каждые 100 тысяч лет. Согласно этой теории, изменение конфигурации орбиты приводит к изменению количества солнечной радиации, поглощаемой Землей, это проявляется в виде глобальных потеплений и ледниковых периодов. Однако большой проблемой данной теории была ее неспособность объяснить, почему частота появления ледниковых периодов сменилась миллион лет назад.
"В теории Миланковича нет никаких вразумительных объяснений смене частоты этих периодов", - говорит британский климатолог Нейл Эдвардс (Neil Edwards) из Открытого университета в Милтон Кейнс (Open University in Milton Keynes), который, впрочем, пока не торопится расстаться с более привычной концепцией... Это далеко не единственная проблема данной теории. Эрлих и другие критики указывают на то, что температурные вариации, вызванные циклами Миланковича, просто не могут быть достаточно велики для того, чтобы спровоцировать появление ледниковых периодов (они могут быть в лучшем случае лишь "спусковым крючком" изменений, испытываемых планетой, например, формирование дополнительных порций морского льда может препятствовать попаданию углекислого газа в атмосферу, тем самым ослабляя "парниковый эффект" и приводя к дальнейшему охлаждению).
Есть физики, которые считают идеи Эрлиха "совершенно неправдоподобными" (например, Найджел Вейсс (Nigel Weiss) из Кембриджского университета (University of Cambridge), однако сам Эрлих все-таки надеется отыскать вскоре убедительные доказательства в пользу своей теории, проводя наблюдения других звезд, например, красных карликов. Так как масса красных карликов гораздо меньше солнечной, то и соответствующие "ледниковые" циклы у них могут быть достаточно короткими для того, чтобы можно было наблюдать их непосредственным образом.
Источники:
Sun's fickle heart may leave us cold - New Scientist
Solar Resonant Diffusion Waves as a Driver of Terrestrial Climate Change - arXiv (in press with The Journal of Atmospheric and Solar Terrestrial Physics)
Ссылки:
Milankovitch Cycles and Glaciation
Гипотеза Миланковича в развитии
Глобальные колебания климата связаны с изменениями орбиты Земли