Наш вращающийся шар с привязанными нитями лишь очень приблизительно напоминает Солнце с силовыми линиями его магнитного поля. Эти линии действительно уходят далеко в пространство, они следуют за вращением светила. Но при этом они изгибаются в спираль, слегка отставая все же на концах от этого вращения. Примерно так изогнется струя воды, если - представьте себе такой случай,- поливая из шланга газон, вы начнете быстро вертеться вокруг своей оси.
Частицы несутся по изогнутым в спираль силовым линиям. А силовая линия Солнце - Земля всегда начинается на западном краю светила и подходит к планете, изогнувшись в пространстве плавной дугой. И сейчас, зная все это, ученые могут предсказать, насколько опасно то или иное событие на Солнце для космонавта.
А вот теперь можно снова вернуться к восемнадцатичасовой вариации космических лучей.
Сравнения имеют обыкновение хромать. И шар с нитями, и шланг с водой - все это похоже на Солнце весьма относительно. И стройная картина магнитной солнечной короны со спиралями силовых линий соответствует реальному околосолнечному пространству лишь приблизительно.
Солнечный ветер - поток заряженных частиц от Солнца вместе с «пузырьками» - дефектами, нарушениями регулярного, однородного магнитного поля - дует то ровно, то порывами от Солнца, стремясь при этом двигаться «незаконно», не по спирали, а напрямик, по радиусу.
Солнечный ветер - он сам в большой мере состоит из «солнечных космических лучей», например, альфа-частиц, ядер гелия - выдувает галактические космические лучи, оттесняя их на задворки планетной системы - тем дальше, чем он сильнее.
Но вот его напор ослабевает, и упругая граница между ослабевшим солнечным ветром и напирающим галактическим фоном космического излучения начинает возвращаться к Солнцу. Возникает сравнительно медленный поток космических лучей. Он-то, медлительный и неуверенный, уже обязательно течет по магнитным рельсам силовых линий солнечного магнита. А поскольку рельсы спиральные, галактические космические лучи идут к Солнцу уже не прямо, а под углом. Можно разложить этот поток на две составляющие (помните параллелограмм сил из школьного учебника?). Одну составляющую, направленную к Солнцу, почти полностью уравновешивает ослабевший, но все же дующий навстречу солнечный ветер. А вторая составляющая, направленная по окружности с запада на восток, вслед за вращением Земли, ничем не гасится. И тоже образует суточный ритм космических лучей - вариацию с максимумом в 18 часов по местному времени.
В ритме Луны
В 1957- 1959 годах, в максимум активности нашего Солнца, ученые всех стран проводили Международный геофизический год. Очень важно было знать, как ведут себя все детали земного механизма «в жестком режиме», когда Солнце непрерывно обстреливает Землю мощными сгустками заряженных частиц, переплетенных обрывками своего магнитного поля.
Тогда-то космики уточнили многие свои представления о солнечносуточных вариациях космических лучей. И однажды среди солнечносуточных всплесков немецкие ученые обнаружили вариацию с лунносуточным периодом, более длинным, чем солнечные сутки. Движение Луны по небу оказывало влияние на поток космических лучей - слабое, но несомненное.
Открытие лунносуточной вариации удивляло. Очень уж трудно было подобрать механизм, который бы объяснял ее. Первая мысль была: Луна заслоняет какой-то, пусть небольшой, участок неба/ Ну а поскольку в среднем источник космических лучей - все небо, то от Луны должна падать на Землю «тень».
Но простой подсчет показал, что теневой эффект от Луны, хотя он и может существовать, не должен превышать примерно одной сотой от реальной лунносуточной вариации.
А что, если у Луны есть магнитное поле? И оно, как магнитная линза на нашем небе, рассеивает космические лучи, идущие к Земле? И опять подсчеты показали, что поля Луны было бы недостаточно, чтобы объяснить даже малую часть лунносуточной вариации. А вскоре мимо Луны пролетел очередной спутник (советский) и доложил: нет у Луны магнитного поля!
И тогда вспомнили о приливах. Грузинский космофизик Л.Х. Шаташвили, тоже ученик Л.И. Дормана, предположил, что приливная сила Луны не только приподнимает воду в океанах, не только вызывает в твердой толще Земли волну, незаметно прокатывающуюся каждый день под нашими ногами, не только волнует воздушный океан нашей планеты, но и поднимает на значительную высоту электрическое небо нашей планеты - ионосферу. Размах приливной волны, прокатывающейся по слою ионосферы (его высота над Землей - 280 километров), достигает, например, над Индией 15 километров!
И если магнитные силовые линии поля Земли проходят через нижние слои воздушного океана, безразличные к окружающей среде, то в ионосфере - другое дело. Между заряженными частицами и силовыми линиями - тесная взаимосвязь. Частицы «привязаны» к магнитным силовым линиям, а линии в свою очередь - к частицам ионосферы. И когда проходит приливная волна по ионосфере, она проходит тем самым и по силовым линиям, пронизывающим ионосферу. Они приподнимаются, меняется фигура магнитного поля планеты. Космические же лучи «чувствуют» это, реагируют изменением своей интенсивности.
Центр Галактики- Солнце - далее везде
Ну а звездносуточная вариация космических лучей? Она так и не найдена?
Ученые считают, что энергичные космические лучи образуются при вспышках сверхновых звезд и некоторых других космических катаклизмах. Это значит, что они рождаются там, где есть звезды, и текут, рассеиваясь, меняя направление из-за магнитных ловушек космоса, но неуклонно туда, где космических лучей меньше, в «пустые» пространства между звездными скоплениями.
Наша Галактика - колоссальная звездная система, и в ней должен существовать поток, диффузия космических лучей, направленный из густо заселенного звездами центра к краям и далее в открытый космос.
И на этом пути поток галактических космических лучей неизбежно должен пройти через Солнечную систему, расположенную ближе к краю Галактики. Этот-то поток и предстояло нащупать космикам.
Задача не из легких. Мы уже знаем, что в окрестностях нашей планеты хозяйничают Солнце, его магнитные поля, его «ветер». Для прямого потока частиц из Галактики все это серьезные преграды.
Но в одиннадцатилетнем ритме солнечной активности бывают и спады, когда солнечный ветер ослабевает и частицы не рассеиваются в пространстве на магнитных клубочках, волокнах, сгустках частиц, выброшенных Солнцем во время вспышек. Начало одного из таких спокойных периодов пришлось на весну 1954 года. И приборы космиков отметили-таки слабую вариацию, всплеск с максимумом в 6 часов утра. Судя по всему, частицы, давшие этот всплеск, были энергичными, на производство таких Солнце не способно.
Пришло лето, и утренний всплеск стал полночным и продолжал смещаться, пока осенью не стал восемнадцатичасовым, сильно ослабнув. А зимой его следы затерялись в хаосе ливней от обычного фона космического излучения.
Это был звездный источник космических лучей, ибо звездное время его появления оставалось неизменным. Он был наиболее четок летом, значит, именно летом Земля была к нему «ближе» всего. Зимой же, наоборот, между звездным источником и нашей планетой оказалось Солнце и все бурное околосолнечное пространство.
И если W-Ориона «замолчал» как будто навсегда, 1964 год, следующий год спокойного Солнца, подтвердил существование нового источника космических лучей. Что же это за источник?
Каждый меридиан Земли летом в полночь, весной утром, осенью вечером пересекает прямую Земля - центр Галактики. Так было найдено предсказанное заранее космическое излучение Галактики во внешнее пространство.
Идут годы. Настало третье тысячелетие. В Якутске, на одной из крупнейших в мире установок по регистрации атмосферных ливней частиц (это 49 станций на круге с радиусом в два километра) нашли не один источник частиц с высокой и сверхвысокой энергией. Это и 9 пульсаров из ближайшего рукава нашей Галактики, и галактический диск, и несколько внегалактических источников. Оказалось, что наш звездный остров и его соседи, другие галактики, в свою очередь, образуют сверхгалактику, тоже плоскую, тоже вращающуюся вокруг общего центра с неким супергалактическим периодом, циклом обращения, супергалактическим супергодом продолжительностью в многие сотни миллионов лет. Суперплоскость этой супергалактики испускает особо энергичные частицы космических лучей. Группы из нескольких ливней таких частиц тоже нащупаны в самые последние годы XX века российскими космофизиками. Наука о вариациях космических лучей жива в нашей стране и идет вперед, несмотря ни на какие кризисы и разочарования.
