Страница 15 из 18
сравнимой с количеством солнечной энергии, получаемой нашей планетой в течение целого года. Это приблизительно в 100 раз больше всей тепловой энергии, которую можно было бы получить при сжигании всех разведанных запасов нефти, газа и угля.
Сильные вспышки — весьма редкое явление, при котором энергия выделяется в верхней хромосфере или нижней короне, генерируя кратковременное электромагнитное излучение в довольно широком диапазоне длин волн — от жесткого рентгеновского излучения до радиоволн. Основная ее часть выделяется в виде кинетической энергии частиц, движущихся в короне и межпланетном пространстве со скоростями до 1 000 км/с, и энергии жесткого электромагнитного излучения. Вещество выбрасывается с поверхности Солнца со скоростью от 20 до 2 000 км/сек. Его масса оценивается в миллиарды тонн. А его энергия, распространяясь в космосе, менее чем за 4 минуты достигает Земли. Поток корпускулярных частиц, испускаемых Солнцем, со скоростью около 500 км/сек врезается в магнитное поле Земли, вызывая в нем возмущения и влияя на происходящие на нашей планете процессы.
Как раз сейчас Солнце находится почти на пике 11-летнего цикла своей активности, а потому исследования зонда Ulysses вызывают особый интерес. Что же представляет собой при «детальном рассмотрении» со столь близкого расстояния нынешний, 23-й, цикл солнечной активности?
Ее формальное начало приходится на май 1996 года. Начало фазы роста — на сентябрь 1997-го, когда на видимом диске Солнца появились первые две большие группы пятен, с которыми и связан первый значимый всплеск активности. Первый период гораздо более мощных солнечных вспышек был отмечен в начале ноября 1997 года, когда произошли мощные протонные выбросы. Большая гелиосферная буря в конце апреля — начале мая 1998-го была вызвана вспышечными событиями в двух группах пятен южного полушария Солнца. До конца 1998-го были отмечены еще два периода больших солнечных вспышек — в августе и в конце ноября. Такое хоть и бурное, но достаточно типичное развитие фазы роста солнечного цикла позволяло предположить активное поведение Солнца и в фазе максимума. Однако с конца ноября и до начала августа 1999-го ни одной мощной вспышки на Солнце не произошло.
Солнечная активность уже почти 400 лет не остается без человеческого внимания. Но с появлением космической техники эти исследования вышли на новый уровень. 11 лет назад, в октябре 1990-го, экипажем «Шаттла» Discovery в космос был выведен зонд Ulysses. Аппарат, предназначенный для изучения солнечной активности, «смотрит» на Солнце с необычного ракурса. Он вращается вокруг светила по эллиптической орбите, которая почти перпендикулярна плоскости солнечной системы. На зонде установлены магнитометры, детекторы космической пыли, гамма-вспышек, межзвездного газа и гравитационных волн.
В 1994-м с помощью аппаратуры, установленной на зонде Ulysses, была обнаружена резкая граница между относительно медленно движущимся солнечным ветром, исходящим из экваториальных областей Солнца, и быстрым ветром с полюсов. Кроме того, данные, полученные с аппарата, позволили установить, что после завершения периода максимальной активности у Солнца вновь появляются магнитные полюса, правда, меняясь местами — южный становится северным, и наоборот.
Мы не знаем, когда и как Галилео Галилей научился ослаблять яркий солнечный свет. Но одним из первых небесных светил, на которые он направил в 1610 году свою зрительную трубу, было Солнце. В 1613-м были опубликованы знаменитые письма о его открытиях, иллюстрированные изображениями того, что увидел Галилей. Он первым обнаружил на Солнце пятна.
С этого времени регистрация пятен то проводилась, то прекращалась, то возобновлялась вновь. В конце XIX столетия два астронома-наблюдателя — Г. Шперер в Германии и Е. Маундер в Англии — указали на тот факт, что в течение 70-летнего периода вплоть до 1716 года пятен на солнечном диске, по-видимому, было очень мало. К 1843 году после 20-летних наблюдений любитель астрономии Г. Швабе из Германии собрал достаточно много данных для того, чтобы показать, что число пятен на диске Солнца циклически меняется, достигая минимума примерно через каждые одиннадцать лет. Р. Вольф из Цюриха собрал все, какие только мог, данные о пятнах, систематизировал их, организовал регулярные наблюдения и предложил оценивать степень активности Солнца специальным индексом, определяющим меру его «запятненности». Этот индекс, впоследствии названный «числом Вольфа», начинает свой ряд с 1749 года. Нынешний цикл солнечной активности — 23-й по счету с момента начала наблюдений.
Самым наглядным проявлением влияния космических условий на жизнь растений является чередование толщины годичных колец деревьев. График зависимости образования годовых колец, на которую непосредственно влияют количество осадков и температура, очень хорошо накладывается на циклы солнечной активности.
Еще до открытия 11-летнего солнечного цикла английский астроном Гершель сопоставил собранные им почти за двести лет данные о солнечных пятнах с рыночными ценами на пшеницу. Связь оказалась очень простой и четкой — цены были тем меньше, чем выше была солнечная активность. Климат в это время становится более влажным, поэтому урожаи пшеницы — обильнее, а рыночные цены на нее — ниже.
Дмитрий Назаров
Медпрактикум: Жизнь взаймы
С тех пор как человек научился пусть примитивно, но все же заменять потерянные конечности, протезирование прошло долгий путь. Искусственные ноги и руки с течением времени всячески совершенствовались. Но никогда еще ни один аппарат в виде протеза не мог замещать сложные естественные функции несуществующей ноги или руки. Новый тип протезов — нейронный, недавно изобретенный в США, вывел науку о замене частей тела в принципиально новую плоскость.
Суть новой технологии состоит в том, что в результате экспериментов удалось создать такие медицинские протезы, которые способны свести воедино нервную систему человека и электронные устройства. Иначе говоря, нейронные протезы могут улавливать нервные импульсы и преобразовывать их в механическое движение. Это дает возможность людям, лишившимся конечностей, а также тем, у кого нарушены двигательные функции, вернуться к достаточно полноценной жизни. Целый мир отделяет нейронных помощников от их предшественников, которые крепились к телу исключительно в косметических целях.
Первым настоящим взаимодействием между мозгом и внутренними составляющими организма стал слуховой имплантат. Он применяется уже несколько лет, и по сей день им пользуются тысячи людей. Этот имплантат восстанавливает слух, стимулируя акустический нерв, идущий от внутреннего уха к мозгу. Первоначально слуховые имплантаты применялись для помощи детям с врожденной глухотой или потерявшим слух до 3-летнего возраста — впервые в медицинскую практику это было внедрено в Великобритании. Если такой имплантат устанавливается до пятилетнего возраста, то у ребенка есть шанс развить осознанную речь. А недавно в США и глухие взрослые, освоившие разговорную речь, были также обеспечены слуховыми имплантатами. В результате более 50% из них уже в состоянии поддерживать телефонный разговор по прошествии шести месяцев после первого его применения. Сейчас дальнейшие исследования американских ученых-медиков сосредоточены на оставшихся 50% с целью разработки более индивидуализированного приспособления для восстановления слуха. Похожие исследования проводились и проводятся и в области возвращения зрения. Некоторые специалисты работают сейчас над имплантатом сетчатки глаза, хотя эта задача технически очень сложна, так как сетчатка — крайне деликатная часть организма, недаром ее часто сравнивают с влажной бумажной салфеткой. Другие ученые предлагают полную пересадку сетчатки и фиксацию ее с помощью электродов в той части коры головного мозга, которая непосредственно отвечает за зрение. Эта операция позволит абсолютно слепым людям наконец увидеть хотя бы проблески света.