Страница 5 из 118
Весь балок - дощатый домик, вагончик - сам по себе прибор, внутрь которого не должно попасть ни лучика света. Поэтому входить туда надо через специальный «шлюз», тамбур, сначала заперев за собой внешнюю дверь, а потом, в полной уже темноте, открыв внутреннюю. Здесь через комнату двойной путь совершают тонкие, как иглы, лучи света. Отражаясь от зеркальца, колеблющегося под действием переменного магнитного поля Земли, каждый луч рисует свою кривую на движущейся ленте фотобумаги. Три луча, три «составляющие» магнитного поля Земли. Его напряженность, то есть сила земного магнита, и два направления на полюс - по горизонтали (склонение) и по вертикали (наклонение).
Все изменения конфигурации и силы земного магнита записаны здесь. Пики и падения на магнитограмме отражают процессы, происходящие в далеком и близком космосе. Ибо Земля - как паук, раскинувший в пространстве чувствительные силовые линии своего магнитного поля.
Коронарный выброс вещества на пути к Земле. Перед ним уплотняется межпланетное магнитное поле и движется ударная волна в межпланетной плазме. Именно эта ударная волна ломает установившийся механизм взаимодействия земной магнитосферы с обычным, постоянным солнечным ветром.Тогда полярные сияния можно иногда видеть и под Москвой
Пульт управления балком, чтобы пореже тревожить аппаратуру, - в том же домике, где дежурят наблюдатели полярных сияний. Отсюда Юра пускает и останавливает ленты своих приборов, калибрует датчики, то есть задает эталонный строго определенный импульс. Этот импульс виден в начале каждой магнитограммы, по нему судят об импульсах естественных.
На стене - гитара. Это под нее вчера пелось, что кто-то должен на Земле дежурить. Юра пришел в геофизику из физики. От ускорителей рукотворных - к естественному ускорителю частиц земной магнитосферы.
У Юры математический склад ума. От объяснений «на пальцах» он все время переходит к формулам. Напишет на клочке бумаги и смотрит победоносно: теперь-то уж мне все должно быть ясно. Но, в общем, в таком подходе было что-то подкупающе логичное. Сложный механизм раскладывался на основные элементы.
- Представь: рой заряженных частиц подлетает к Земле от Солнца. Частица, попадая в зону действия магнита, начинает двигаться вдоль силовой линии магнитного поля. При этом она стремится все делать «по правилам». Например, она вращается вокруг силовой линии с тем большим радиусом, размахом, чем меньше напряженность поля в этом месте.
Что из этого получается? Частица по спирали движется к концу силовой линии. Чем ближе полюс, тем больше напряженность поля, тем меньше радиус спирали и соответственно короче ее «шаг». В какой-то точке этот шаг превращается в нуль и меняет направление: частица раскручивает спираль обратно.
Частица в плену - мечется между двумя полюсами. Масса таких плененных частиц и создает радиационные пояса, иначе - внутреннюю, регулярную магнитосферу Земли.
(Примерно здесь я вставил в Юрин рассказ замечание, что об этом правиле я слышал и считал раньше, что оно почти все объясняет.
Но если бы только я так считал! В конце 1961 года мне, тогда члену литературного объединения при журнале «Техника - молодежи», пришлось интервьюировать старейшего аврорщика, директора Института земного магнетизма и распространения радиоволн (ИЗМИРАН) Николая Васильевича Пушкова. Интервью, появившееся в журнале несколько месяцев спустя, было озаглавлено борзо и с какой-то безапелляционной окончательностью: «Так как же он работает, земной магнит?». Заголовок мне не нравился и был придуман не мной и уж, конечно, не Пушковым, но, в общем, отражал тон беседы.
Тогда казалось, что разгадка механизма полярных сияний близка.
Помню, я привел тогда Николая Васильевича, человека с тихим голосом и кроткой манерой обращения, в некоторое замешательство своим «технико-молодежным» задором. Ввалился к нему с громоздкой в те времена фотоамуницией, заставлял вздрагивать и мигать на вспышки блица. Тогда мне казалось, что «брать» ученого репортер должен именно так - напористо, в буквальном смысле с огоньком.
Николай Васильевич вынес все и даже успел рассказать массу интересных вещей.
В то время считали так. Радиационные пояса Земли (они были тогда только что открыты) подтверждают верность правил поведения электрически заряженных частиц в магнитном поле Земли, правил, выведенных в начале XX века норвежцем Штермером. Плененные частицы накапливаются в радиационных поясах Земли, бегая взад-вперед по силовым линиям между полюсами. Но в какой-то момент, например после вспышек на Солнце, силовая линия уже не в состоянии удержать возросшее число частиц. Они высыпаются из радиационных поясов обильным дождем и гибнут, порождая полярные сияния.
С тех пор как мы беседовали с Пушковым, прошло не так уж много времени. И все оказалось не так. И поправки к теории Штермера были сделаны, в том числе, и здесь, на станции Тикси. Но вернемся к рассказу Юры.)
- Сияния, скорее, рождаются как раз там, где классические правила не действуют,- в магнитосфере внешней, нерегулярной. Ты знаешь, это длинный хвост разорванных напором «солнечного ветра» силовых линий, исчезающий в космосе с ночной стороны Земли.
Какие линии разрываются в первую очередь? Ясно, не внутренние, идущие над самой поверхностью Земли, а внешние, уходящие своей дугой достаточно далеко в космос. Ну а внешние линии - это понятно - привязаны к полярным областям. Именно поэтому полярные сияния - полярные. Но заметь, сияет не вся полярная шапка, а четко очерченное кольцо по ее краю. Мы здесь как раз на этом кольце. Причем нетрудно посчитать, что кольцо идет как раз по кругу, критическому для силовых линий земного магнита. Ближе к полюсу все силовые линии уже настолько внешние, что почти всегда разорваны и вытянуты в хвост, в нерегулярную магнитосферу. Этот хвост тянется от Земли на десяток ее радиусов, за орбиту Луны. Дальше от полюса, наоборот, все линии обычно замкнуты. И именно здесь, на этой критической границе, происходит противоборство различных сил, вызывающих в конечном счете сияния.
Сила солнечного ветра борется здесь с противодействующей ей собственной упругостью магнитосферы. Третья сила - вращение Земли. Из-за этого вращения какая-то часть силовых линий то попадает в регулярную магнитосферу, то разрывается, чтобы вытянуться в хвост. Эта переменность именно этих линий под действием земного вращения и есть источник полярных сияний.
А непрерывная перестройка всего громоздкого сооружения с тремя его основными силами и может оказаться тем перекачивающим энергию механизмом, который ускоряет солнечные электроны.
(Здесь я вынужден окончательно прервать рассказ Юры, который, несмотря на все мои вздохи и мольбы, погрузился далее в море формул, приговаривая время от времени: «Ты только посмотри, как это просто!»)
Дети Галактики
Если идти в Тиксиленд от моря по щебнистой дороге, то полуденное Солнце будет бить прямо в глаза, отсвечивая к тому же в замерзших озерах, озерках и лужах тундры. Первым на пути будет домик ионосферщиков. Около него лежит на морозе кем-то подстреленный дикий гусь - экзотика для «европейца». Гусь ждет, пока Наташа Пивоварова, единственная женщина в этом «предместье» Тиксиленда, захочет заняться хозяйством. Ему еще долго ждать. Все едят в общей столовой. Там готовят вкусно, и от самостоятельного куховарения научные сотрудники отвыкают прочно.
Потом, шагов через двести,- ядро поселка, центр его «деловой и культурной жизни». Маленькая электростанция, гараж, два солидных жилых дома, в одном из которых мне предоставили комнату какого-то отпускника. В этом же доме, кстати, и столовая, и кинозал (в смысле: коридор, используемый в культурно-реабилитационных целях).
Дальше, все по той же дороге - станция наблюдения полярных сияний. Но дорога, она же главная и единственная улица, здесь еще не кончается. Конец ее - еще несколько сот шагов на юг. Там тарахтит автокран, всхрапывает бульдозер. Идет строительство нового здания для «космиков» - исследователей космических лучей. К их числу принадлежит начальник станции Илья Самсонов, якут, страстный спорщик и необыкновенно притом мягкий для роли начальника человек. Он и Валера Хвостенко, мой соперник (по игре в айсбол), обитают пока в старом здании станции космических лучей, в крошечных каморках. Все остальное занимает нейтронный канадский супермонитор, гордость станции, налаженная буквально только что. Это сахарно-белые полиэтиленовые параллелепипеды, плотно уложенные в довольно большом зале. Время от времени сахарное чудовище просыпается и пугает меня, непривычного, пулеметной очередью. Из его пасти змейкой вьется перфолента, на которой опытный глаз сразу прочтет месяц, число, час и кучу последних известий о потоке нейтронов, возникших в атмосфере под действием частиц первичных космических лучей, высокоэнергичных частиц, посланцев Галактики, а может быть, в какой-то части, и Метагалактики.