Директор астрономической обсерватории ИГУ Сергей Язев, ученый секретарь научного совета РАН по астрономии Михаил Гаврилов и физик Анатолий Арсентьев в июле 2019 года в Чили наблюдали полное солнечное затмение. У иркутских астрономов на текущий момент собран материал всех полных затмений Солнца начиная с 2006 года. Для наблюдений этого явления они уже отправлялись на Северный Кавказ, в Монголию, на экваториальные острова Кирибати, на остров Пасхи, в Австралию, Норвегию, США. Зачем ученые наблюдают солнечное затмение и как эта информация может быть полезна человечеству — газете «Иркутск» рассказал доктор физико-математических наук Сергей Язев.
Охотники за затмениями
Солнечное затмение происходит, когда Луна закрывает солнечный диск. Если Солнце прячется полностью, то на Земле становится темно и на небосклоне можно увидеть звезды. Затмения Солнца всегда фиксируются в период новолуния, когда сторона Луны, обращенная к нашей планете, не освещается солнечным светом и у наблюдателей возникает ощущение, будто Солнце превратилось в черное пятно. Но поскольку Луна имеет меньший диаметр, чем Земля, солнечные затмения можно увидеть только в отдельных местах нашей планеты, причем полоса затемнения не превышает ширины в 200 километров. Полная фаза темноты продолжается несколько минут, после чего Солнце вновь начинает светить в своем естественном ритме.
Во время затмения немного снижается температура воздуха, животные начинают проявлять беспокойство, некоторые растения сворачивают листву, птицы прекращают пение, испуганные неожиданной темнотой. Люди с древних времен связывали это явление с гневом богов, считая, что солнечное затмение предвещает беды. Сегодня же, напротив, в мире появилось немало «охотников за затмениями». Они преодолевают огромные расстояния, переезжая с континента на континент, чтобы просто полюбоваться видом того, как лунный диск наползает на солнце и мир на несколько минут погружается в темноту. Это сильное эмоциональное воздействие требует постоянного подкрепления, и «охотники» готовы преодолевать огромные расстояния и тратить любые деньги ради того, чтобы увидеть новое затмение.
— Сергей Арктурович, вы наблюдали полное затмение Солнца девять раз начиная с 1999 года, отправляясь для этого в самые экзотические места планеты. Вас тоже можно назвать «охотником за затмениями» или вами движет чисто научный интерес?
— В моем случае счастливым образом объединяется и научный интерес, и чисто человеческое любопытство. Наблюдение полного солнечного затмения с древних времен и по настоящий момент оказывает на человеческую психику мощнейшее эмоциональное воздействие. И, конечно, хочется переживать эти чувства вновь и вновь. Сегодня по всему миру насчитывается порядка четырех тысяч фанатов, которые не пропускают ни одного полного затмения Солнца.
С научной точки зрения это явление с течением времени перестает быть чем-то уникальным. Совершенство фото- и видеотехники позволяет в наши дни практически любому обывателю запечатлеть солнечную корону, ради которой, собственно, астрономы и интересуются затмениями. И снимки, и видеокадры получаются очень высокого качества. К примеру, в 1936 году для того, чтобы получить фотоматериал с наблюдения полного солнечного затмения, мой дед и его коллеги приехали в Новосибирскую область в деревню Венгерово за месяц до события, чтобы залить бетонный фундамент для установки телескопа. Это была настоящая научная экспедиция, которая везла с собой массу оборудования, собирала его, настраивала. Сегодня достаточно просто установить штатив, закрепить на нем фотоаппарат — и съемка высокого качества вам гарантирована.
Собственный полнокупольный фильм
— Нынешняя поездка в Чили отличалась чем-то от предыдущих?
— Затмение в этом году можно было наблюдать 2 июля в Чили на побережье Тихого океана и в предгорьях Анд. Мы прилетели в Ла-Серена и на автомобиле отправились в горный город Ла-Викунья, но хозяин дома, с которым мы предварительно договаривались, сдал жилье еще до нашего приезда. Пришлось уходить в горы, где нас приютили на небольшом ранчо. Это, кстати сказать, сыграло в нашу пользу. В горах Чили лучший в мире астроклимат.
Из-за чистоты неба и прозрачности воздуха многие страны возвели там свои обсерватории. И если во всех остальных поездках всегда присутствовало чувство тревоги, из-за того что в самый неподходящий момент Солнце может закрыться тучей, то на этот раз мы были абсолютно спокойны. И, действительно, в момент наблюдений погода была идеальной.
Еще одно отличие: в эту поездку мы впервые взяли видеооборудование, позволяющее делать съемки объектов на 360 градусов. Благодаря этому появилась возможность отснять материал для полнокупольного фильма. Если смотреть его в очках виртуальной реальности, то изображение будет вокруг вас. Это будет наш первый опыт создания собственного кино для демонстрации в планетарии. Фильм, я думаю, получится небольшой, минут на 10, но обещает быть очень интересным. Его презентацию мы планируем провести в планетарии школы № 19.
— Вы снимали только затмение или все путешествие?
— Перед поездкой в Чили я участвовал в работе фестиваля полнокупольного кино в Ярославле, где был председателем жюри. Возвращаться в Иркутск, чтобы потом вновь лететь в Москву, было нецелесообразно, и мы отправились в Латинскую Америку почти за две недели до затмения. Это позволило нам посмотреть на достопримечательности Перу, Боливии и Чили. Там мы тоже много снимали. Например, с удивлением обнаружили, что одно из самых высокогорных озер в мире — Титикака — очень похоже на Байкал. Побывали на плавучих островах Урос, которые люди сами соорудили из тростника, построили там хижины и живут. У них даже электричество есть и микроволновки. Мы также посмотрели на творение инков — заброшенный город Мачу-Пикчу. В Боливии побывали в Лунной долине, где вода и ветер создали из глины и песчаника причудливые пейзажи, не имеющие, правда, ничего общего с лунными, но при этом мало похожие на земные. Наибольшее впечатление на меня лично произвела столица Боливии — Ла-Пас. Город расположился в кратере потухшего вулкана, его строения уходят вглубь воронки, а центр столицы расположен на самом ее дне. В этом городе проживает полтора миллиона человек.
В Чили мы побывали в обсерватории Сера-Тололо, расположенной высоко в горах, куда нужно подниматься по серпантину. С площадки обсерватории открывается потрясающая панорама.
Кроме этого, после затмения мы еще съездили на Кубу, где тоже собирали видеоматериал для фильма. Так что кроме солнечного затмения зрители смогут увидеть, как удивительна и разнообразна природа нашей планеты, культура и образ жизни ее народов.
Обычно после экспедиций я с собранным материалом выступаю на заседаниях Иркутского отделения Русского географического общества, членом которого являюсь, а также перед студентами географического факультета ИГУ.
Солнечная корона как объект изучения
— Но, насколько я понимаю, вашей главной задачей все же было изучение солнечной короны. Чем обоснован такой интерес астрономов?
— Наблюдение динамики солнечной короны, то есть верхних слоев атмосферы Солнца в виде серебристого ореола, который виден вокруг Солнца в момент затмения, позволяет ученым судить о состоянии нашего светила. С древних времен люди связывали с влиянием Солнца практически все события, от которых зависела их жизнь, — стихийные бедствия, климатические изменения, виды на урожай. Именно поэтому у многих цивилизаций Солнце обожествлялось, ему поклонялись, в его честь строились храмы. Есть звезды, которые демонстрируют резкие колебания генерации энергии. Если бы такое происходило с Солнцем, то у нас океаны то вскипали бы, то замерзали. К счастью, звезда, благодаря которой на Земле есть жизнь, — это очень стабильный источник энергии. Но все же из-за солнечных циклов, которые в среднем длятся 11 лет, существуют и определенные колебания, так или иначе отражающиеся на процессах, происходящих на Земле.
Например, в пике своей активности на Солнце наблюдается самое большое количество вспышек, вызывающих магнитные бури на Земле. Они оказывают влияние на работу космических аппаратов, на качество радиосвязи, порождают полярные сияния. Как это влияет на биологические объекты, пока сложно объяснить. Геофизики занимаются изучением подобных взаимосвязей более ста лет. Но поскольку человек — сложная система, на которую воздействует множество факторов, это влияние очень сложно изучать. Хотя оно, с высокой долей вероятности, присутствует. Ведь есть данные, что во время магнитных бурь происходит больше инфарктов, дорожно-транспортных происшествий. Есть исследователи, например основатель гелиобиологии Александр Чижевский, которые ставили в зависимость от активности Солнца политическую инициативность масс. Но пока все это лишь гипотезы.
— О чем сегодня свидетельствует диагностика Солнца?
— Солнечную корону возможно наблюдать только во время полного затмения. И по ее форме как раз судят о состоянии светила. Это своего рода дополнительный метод диагностики, на основании которого ученые способны более точно оценивать текущее состояние звезды.
Обычно Солнце изображают на рисунках с лучиками вокруг шара. Грубо это можно сравнить с изображением короны на пике солнечной активности. По завершении цикла корона обычно наблюдается только с двух сторон в виде широких у основания и сужающихся к краям лучей. Так нетипично Солнце, кстати, изображали древние египтяне на некоторых дошедших до наших дней фресках. А они, как известно, верховным божеством считали бога солнца — Ра.
Наблюдая в 2006 году затмение на Северном Кавказе, мы ожидали увидеть корону как раз такой, так как цикл солнечной активности шел к завершению. Но картина выглядела несколько иначе — действительно, цикл продлился еще два года и составил 13 лет. Это пример того, как наблюдения солнечной короны позволяют диагностировать состояние Солнца более точно.
Глобальное потепление. Что дальше?
— Глобальное потепление, о котором сегодня много говорят и пишут, как-то зависит от активности Солнца?
— Глобальное потепление — это в самом деле реальность наших дней, о которой свидетельствует, прежде всего, нарастание средней температуры воздуха. Но Солнце, я считаю, здесь ни при чем. От него идет стабильный поток тепла, и вопрос заключается только в том, как оно потом на Земле перераспределяется.
Существуют разные точки зрения. Сторонники воздействия Солнца на климат отмечают, что в период с 1645 по 1715 год на Солнце было очень мало пятен. И есть версия, что это стало причиной так называемого малого ледникового периода, когда в Европе было довольно холодно, лежал снег, замерзали реки, которые раньше никогда не покрывались льдом. Связаны два этих явления или нет? Это большая научная проблема, она обсуждается, и есть люди, которые убеждены, что именно невысокая солнечная активность стала первопричиной малого ледникового периода. Сегодня, кстати, эта тема в научных кругах довольно актуальна, поскольку Солнце входит в фазу низкой активности, что, по мнению ряда ученых, может повлиять на климат Земли, вызвав похолодание. Однако связь этих двух явлений пока не доказана.
Я также не сторонник видеть среди причин глобального потепления антропогенное воздействие. Природные глобальные планетарные процессы происходят вне зависимости от влияния человека. На Земле за несколько миллиардов лет существования жизни всегда происходили циклы смены температуры — потепление сменялось похолоданием. Вопрос заключается только в длительности того или иного периода. От каких факторов она зависит, нам пока достоверно не известно.
Но если убедительно доказать связь солнечной активности и климата еще не удалось, то множество других воздействий Солнца на Землю хорошо известно и это означает, что нужно продолжать исследования.
Для того чтобы строить более точные прогнозы, необходимо располагать большим объемом информации. Думаю, что состояние солнечной короны в ближайшем будущем будут наблюдать с помощью фотосъемки со спутников. Тогда с научной точки зрения потребность снимать солнечные затмения на Земле полностью отпадет. Однако это ничуть не снизит общечеловеческий интерес к этому необыкновенно зрелищному космическому спектаклю.
Фото автора и из архива Сергея Язева
Кстати
Следующее полное солнечное затмение состоится 14 декабря 2020 года. Его можно будет наблюдать в юго-восточной части Тихого океана, Чили, Аргентине, на юге Атлантического океана, а также на юго-западе Африки. Максимальная длительность полной фазы составит 2 минуты 10 секунд.
