Новое свидетельство того, что события в далеком космосе могут самым непосредственным образом отражаться на погоде и климате Земли, было получено британскими метеорологами из Университета Ридинга (University of Reading - UoR). Соответствующая статья ("Empirical evidence for a non-linear effect of galactic cosmic rays on clouds" - "Эмпирические свидетельства нелинейного эффекта влияния галактических космических лучей на облачность") за подписями доктора Джайлса Харрисона (Giles Harrison) и доктора Дэвида Стивенсона (David Stephenson) была опубликована 18 января в научном журнале Proceedings of the Royal Society A ("Слушания британского Королевского общества").
Согласно отчетам британцев, вероятность того, что пасмурный день выпадет на период с более низкой интенсивностью космического излучения, снижается почти на 20%. Эффект проявляется в большей степени в тех случаях, когда поток космических лучей оказывает воздействие на нижние слои земной атмосферы, а такие периоды связывают не только с мощнейшими солнечными вспышками, но и с более высокоэнергетичными галактическими космическими лучами, что легче заполняют внутреннее пространство Солнечной системы как раз в периоды минимальной солнечной активности (характеризующейся 11-летним циклом; при частых выбросах корональных масс на Солнце окружающее пространство заполняется "вмороженными" в солнечный ветер магнитными полями, препятствующими проникновению к нам галактических космических лучей).
Поиском доказательств влияния солнечных и галактических космических лучей на климат Земли ученые занимаются уже давно, на эту тему появилось уже множество публикаций, порой противоречащих друг другу - споры на эту тему не утихают и в последние годы. Когда космические частицы врываются в атмосферу, они порождают широкие ливни заряженных и нейтральных частиц, которые, вероятно, и могут провоцировать рост капелек в облаках. Механизм, предложенный Харрисоном и Стивенсоном для объяснения обнаруженного влияния космических лучей на образование облаков, задействует частицы, сформированные ионами (но не сами эти ионы). Конечно, по сравнению со всем известным парниковым эффектом, отвечающим за глобальное потепление на Земле, это влияние космических лучей на климат не столь уж и велико, но оно может помочь прояснить ситуацию с некоторыми таинственными изменениями климата, которые случались на нашей Земле в прошлом (так, существует теория, что поток галактических лучей со временем испытывал заметные вариации, вызванные, в частности, движением Солнца по своей орбите вокруг Галактического центра и изменениями в нашем звездном окружении).
Чтобы выявить изменения в земной атмосфере, причиной которых явились космические лучи, Харрисон и Стивенсон воспользовались данными наблюдений за солнечной радиацией, собранными множеством метеорологических станций. Они провели тщательный анализ британского архива (UK Met Office) ежедневных наблюдений за Солнцем с 1951 года по 2004-й и сопоставили их измерениям интенсивности космических лучей, выполненным с помощью колорадского счетчика нейтронов в 1951-2000 гг. в США. Дело в том, что взаимодействие первичных космических лучей с атмосферой кроме всего прочего приводит и к появлению более низкоэнергетического вторичного нуклонного компонента. И суть вышеозначенного мониторинга состоит в регистрации соответствующих специфических нейтронов, которые не замедлились за счет ионизационных потерь и закончили свой путь в свинцовой оболочке "мишени" и парафине, что покрывают монитор (собственно, можно достаточно надежно зарегистрировать именно продукты реакций этих нейтронов с веществом мишени).
"Еще в 1959 году Эдвард Ней (Edward Ney) предположил, что вариации в космических лучах, которые суть заряженные частицы, рождающиеся главным образом вне Солнечной системы, могли бы влиять на нашу погоду, - говорит доктор Харрисон. - Нынешнее исследование предоставляет серьезные свидетельства в поддержку этого давнего предположения Нея и фактически связывает воедино науку об атмосфере Земли и физику космоса... Небольшой, но статистически существенный эффект влияния космических лучей на состояние облачности заставляет отныне учитывать космическое излучение в качестве дополнительного внешнего источника изменчивости климата и вводить этот фактор при моделировании климатических условий прошлого и будущего".
Источники:
Cosmic 'raise' in cloud - The University of Reading - Press Release
Cosmic rays linked to cloudy days - New Scientist
Cosmic Rays Make Cloudy Days - All Headline News
Ссылки:
What is a neutron monitor?
Московский нейтронный монитор (ИЗМИРАН, Троицк)
Вариации космических лучей - "Астронет" ("Физика космоса")
Космические лучи - это поток заряженных субатомных частиц и атомных ядер высоких энергий (в основном это протоны (90%) и альфа-частицы - ядра гелия (7%)), пронизывающий весь космос. Ударные волны, возникающие в процессах взрывов сверхновых, считаются основным источником этих частиц. В межзвездном магнитном поле с сильно запутанными силовыми линиями движение космических лучей имеет сложный характер, напоминающий диффузию молекул в газе. В результате время утечки космических лучей из Галактики оказывается в тысячи раз большим. чем при прямолинейном движении. Ученые, измеряющие энергию космических лучей, давно обратили внимание на избыток таких лучей в определенном энергетическом диапазоне (речь идет о характерном изломе или "колене" в спектре первичного (т.е. пришедшего непосредственно из космоса в отличие от вторичных КЛ, возникающих за счет столкновений с ядрами атомов земной атмосферы) космического излучения при энергии около 3x1015 эВ, обнаруженном в середине прошлого века советскими физиками). Некоторые исследователи предположили, что этот излишек мог бы давать единственный остаток сверхновой приблизительно в 1000 световых лет от нас, взрыв которой произошел около 100 тысяч лет назад (другое объяснение: частицы с более высокой энергией, число которых очень мало, слабо отклоняются галактическим магнитным полем и покидают Галактику сравнительно быстро - "Физика космоса", М., 1986).
| А также : | Наука Общество Экология |