Сергей Язев - Лекции о Солнце

Вот почему предшественники Швабе не могли уловить эту закономерность: чтобы ее почувствовать, недостаточно было изредка смотреть на Солнце; нужно было десятилетиями вести непрерывные наблюдения!

Публикация первого сообщения о цикличном изменении числа пятен на Солнце практически не обратила на себя внимания, – цифрами Швабе мало кто заинтересовался. Бывший аптекарь продолжал наблюдать, уже вполне сознательно обращая внимание на циклические изменения пятнообразовательной деятельности Солнца. Каждый год приносил новые доказательства правоты открывателя. В 1851 году знаменитый естествоиспытатель Гумбольдт издал третий том своего фундаментального труда «Космос», где поместил таблицу чисел солнечных пятен по годам, составленную Генрихом Швабе. Открытый закон выглядел поражающе ясным и убедительным! Количество пятен на Солнце подчинялось могучему «дыханию» светила, существенно (более чем в 10 раз) изменяясь примерно за 10 лет. Были периоды, когда ни одного пятна на Солнце не было видно в течение многих недель, но были и другие периоды, когда Солнце напоминало лицо больного оспой, покрываясь многочисленными группами пятен.

Швабе так и не нашел своих «ослов» – не обнаружил интрамеркурианской планеты (в этом он не одинок – это не удалось до сих пор никому, и надежды на ее существование давно потеряны!), но сделал другое выдающееся открытие. В 1857 году скромный аптекарь, не обладавший особыми познаниями в области астрономии и наблюдавший на более чем скромном телескопе, был удостоен золотой медали Лондонского астрономического общества.

На церемонии вручения в адрес Швабе прозвучали следующие слова:

«12 лет он потратил на удовлетворение своих собственных интересов, шесть следующих лет – на удовлетворение интересов человечества и, наконец, еще 13 лет – на убеждение человечества. В течение 30 лет Солнце никогда не появлялось над Дессау без того, чтобы Швабе не направил на него свой неизменный телескоп, а это происходило, по-видимому, в среднем дней 300 в году. Здесь мы имеем пример преданной настойчивости, не имеющей себе равных в истории астрономии. Настойчивость одного человека привела его к открытию явления, существование которого даже не подозревалось астрономами в течение целых двух столетий…»

Изучение цикличности количества появляющихся на Солнце пятен, начатые Швабе, продолжил швейцарский исследователь Рудольф Вольф (1816–1893). Для уточнения продолжительности цикла солнечных пятен он собрал все возможные данные о наблюдениях Солнца начиная с зарисовок Галилея и Шейнера. Это позволило продлить ряд данных о солнечных пятнах в прошлое. К сожалению, ряд оказался неоднородным, с пробелами и пропусками. Непрерывные наблюдения пятен по тем временам еще не велись, и лишь отдельные работы отдельных энтузиастов частично спасали ситуацию.

Вольфу удалось восстановить ежедневные значения чисел пятен с 1818 года, среднемесячные значения – с 1749 года и среднегодовые – с 1700 года. Число пятен, безусловно, периодически менялось! При этом средний период оказался несколько бóльшим по сравнению с тем, что удалось обнаружить Швабе. Согласно исследованиям Вольфа, солнечный цикл составил в среднем 11,11 лет (сегодня считается, что средняя величина – около 11,2 лет). При этом циклы оказались различающимися по продолжительности – от 7–8 до 17(!) лет.

В 1849 году наблюдался очередной максимум солнечной активности, и очередному циклу, начавшемуся с минимума в 1755 году, был присвоен номер 1. Разумеется, имелось в виду, что это первый из циклов, целенаправленно наблюдавшийся и изучавшийся Вольфом. Нет сомнений, что этому «первому» циклу предшествовали миллионы аналогичных. Но предложенная нумерация (должна же быть какая-то!) принята гелиофизиками и по сей день. Следуя этой нумерации, считается, что в 2009 году начался 24-й цикл солнечной активности.

В 1848 году Вольф предложил для описания уровня солнечной активности свой знаменитый индекс – относительное число солнечных пятен R , или число Вольфа, которое определяется с 1849 года по настоящее время в результате непрерывных ежедневных наблюдений. Индекс вычисляется следующим образом. На солнечном диске подсчитывается число наблюдаемых групп пятен g . После этого находится общее суммарное число f отдельных пятен во всех группах, включая самые маленькие пятна, лишенные полутеней (так называемые поры ), и даже отдельные фрагменты тени в пределах одной полутени большого пятна (так называемые ядра ). Относительное число пятен равно числу групп g , умноженному на 10, сложенному с числом пятен f .