28.07.2014

Иркутские астрофизики изучат причины возникновения магнитных бурь

Астрономическая обсерватория Иркутского государственного университета выиграла грант Министерства образования и науки РФ на 2014–2016 годы. О том, какие задачи будут решаться в ходе реализации проекта и что будет сделано уже в ближайшее время, корреспонденту рассказал руководитель обсерватории, доктор физико-математических наук Сергей Язев.

- Обсерватория уже выигрывала гранты или это первый?

- Это первый крупный грант, до этого уже были, но поменьше - от Российского фонда фундаментальных исследований, от министерства образования и науки РФ. Кроме того, три года мы были соисполнителями государственного контракта, который заключался с Институтом солнечно-земной физики СО РАН. Были и другие договоры. Очень рады, что наша заявка прошла конкурс, и уже приступаем к работе по проекту.

- Какова основная тема исследования?

- Основная тематика нашей заявки – это комплексное исследование 24-го цикла солнечной активности. Одна из главных задач исследования – обратить внимание на необходимость изучать такие структуры на Солнце, как комплексы активности. Это как раз те самые образования, которые генерируют наиболее значимые для Земли события. Обратите внимание: самые крупные вспышки (первая из причин возникновения магнитных бурь) происходят как раз в комплексах активности. После того, как такой комплекс «разваливается и умирает» (он может существовать несколько месяцев, иногда – больше года), на его месте появляются остаточные магнитные поля. Когда они постепенно расплываются, занимая все большую площадь, на их месте могут возникнуть корональные дыры. Это те области Солнца, которые являются источниками высокоскоростного солнечного ветра. Корональные дыры – это вторая причина, по которой на Земле могут возникнуть магнитные бури. Таким образом, нас интересуют и вспышки на Солнце, и потоки солнечного ветра из корональной дыры, которые производятся комплексами активности, только на разных стадиях развития. Вспышки возникают, когда в комплексах активности есть солнечные пятна, корональные дыры – когда пятна исчезают, а на их месте находятся остаточные корональные поля. Эти магнитные поля постепенно дрейфуют к полюсам Солнца, и возникает так называемая магнитная переполюсовка. Эти процессы происходят каждые 11 лет в максимуме солнечной активности. Магнитное поле Солнца меняет знак, например, северный полюс меняет N-полярность на S-полярность. Причем это происходит преимущественно из-за влияния комплексов активности – этой закономерности была посвящена статья, которую мы написали с Александром Мордвиновым из Института солнечно-земной физики СО РАН.

- Как давно вы мониторите комплексы активности на Солнце?

- Уже несколько лет. В рамках проекта мы хотим создать базу данных, включающую сведения о комплексах активности за несколько десятилетий. В архивах нашей обсерватории и ИСЗФ СО РАН есть данные, начиная с 1980 года. Мы попытаемся продлить эту базу данных в прошлое и восстановить наблюдения еще более давних лет. Объем работы очень большой, но ее выполнение реально. В проекте занято шесть человек, и квалификация каждого сотрудника позволяет надеяться на то, что работа будет выполнена в срок и на высоком уровне.

- Какие еще задачи вы перед собой ставите?

- Вторая задача, я бы сказал, это целое направление работ – это изучение проявлений звездной активности. Обсерватория ИГУ участвует в проекте, связанном с телескопом МАСТЕР (сетью телескопов, разработанной и установленной МГУ). Эти телескопы можно использовать для решения очень многих задач. Конечно, на Солнце этот телескоп навести нельзя, потому что его чувствительная матрица тут же сгорит. Однако некоторые задачи, которые, как это ни парадоксально, имеют отношение к Солнцу, можно решать и с помощью ночных наблюдений. По одной простой причине: Солнце – это звезда, и некие процессы на звездах могут оказаться очень близкими к тому, что происходит с нашим светилом. Можно фиксировать колебания яркости звезды, связанные с возникновением на ней пятен, вспышек (не на всех, правда). Регистрация этих процессов может оказаться очень полезной и интересной. Научный сотрудник обсерватории Кирилл Иванов запланировал целую программу наблюдений на телескопах МАСТЕР, и если мы найдем интересные объекты, будем просить крупные обсерватории более внимательно их посмотреть.

- И третье направление какое?

- Третье направление – это метеорные исследования. В атмосферу Земли постоянно врываются космические частицы разных размеров, ежегодно мы видим одни и те же метеорные потоки. Оказалось, что высоты сгорания метеоров зависят от фазы цикла солнечной активности. Это связано с тем, что плотность атмосферы на разных высотах меняется под воздействием солнечной активности. Во время ее максимума атмосфера чуть-чуть «распухает», расширяется и приподнимается под воздействием частиц, которые приходят от Солнца. Мы предполагаем, что в этих условиях метеоры должны начать сгорать на больших высотах. Попытаемся определить высоты сгорания метеоров (лучше всего одного и того же метеорного потока) на протяжении нескольких лет. Пока мы сейчас наблюдаем фазу максимума солнечной активности, через год начнется спад, затем уровень солнечной активности еще понизится. Так вот, если бы удалось установить высоты сгорания метеоров, то можно было бы выявить некие закономерности. Это важно еще и потому, что является своего рода диагностикой верхней атмосферы (можно узнать, на какой высоте какой бывает плотность воздуха на разных фазах цикла солнечной активности). Чтобы все это выяснить, нам надо провести базисные наблюдения метеоров – с двух точек. Потому что если мы будем фотографировать метеоры с одной точки, мы не сможем определить высоту сгорания. А вот если один и тот же метеор мы наблюдаем с двух точек, он будет выглядеть по-разному на фоне разных звезд. По этим данным можно решить задачу по определению высоты. Точки наблюдения надо разнести на несколько десятков километров. Это означает, что надо решить много чисто технических, довольно сложных задач – обеспечить синхронизацию по времени до долей секунды на обеих камерах, наладить гарантированную работу камер, регистрацию больших потоков информации и так далее. Первые такие наблюдения на новой технике мы готовимся провести уже в августе.

- Какова сумма, выделенная на проект?

- Ежегодно будет выделяться пять миллионов рублей. Проект рассчитан на 2014–2016 годы. Мы хорошо понимаем, что деньги даются не просто так. По его результатам должны быть опубликованы статьи в серьезных международных рецензируемых журналах, которые входят в базы Web of Science, SСOPUS и других. Отношение к этому требованию у ученых разное. Я считаю, что, по большому счету, такая форма отчетности правильна, потому что исследования исследованию рознь. Раньше были работы с прекрасными идеями и интересными результатами, о которых, к сожалению, никогда мир не узнает, потому что они были опубликованы в региональных сборниках на русском языке. С другой стороны, мне приходилось рецензировать работы, которые просто ни в какие ворота не лезли – такая это была ахинея. И таких работ немало. Что касается нашего проекта, то ситуация здесь такая: есть план по статьям, и если его не выполнить, то министерство может или сократить объем средств на следующий год, или вообще прекратить финансирование проекта.

- В журналы, реферируемые Web of Science, не так легко пробиться, как Вы оцениваете свои шансы?

- Что касается системы Web of Science, здесь все неоднозначно. Значительная часть работ, например, по гуманитарным дисциплинам, не имеет шансов туда вообще попасть из-за специфичности тем, их местной направленности. В результате, целые отрасли исследований, от которых нельзя отказываться, которые имеют большое значение для нас, не имеют шансов на публикацию в этих изданиях. Тогда надо вводить какие-то дифференцированные правила, иначе с водой можно выплеснуть и ребенка. Министерство как-то это пытается сейчас учитывать, поэтому нормативы публикаций для гуманитариев меньше. Но все равно в этой сфере научных знаний ситуация более тяжелая, чем у нас.

По нашей астрономической тематике не так уж много журналов, где можно публиковаться, так что конкуренция большая. Публикации ставят в очередь, они могут переноситься и откладываться. Есть и конкуренция научных школ, своеобразное лоббирование научных интересов, которое также влияет на очередность публикаций. Не могу сказать, что это распространено повсеместно, но и закрывать глаза на это явление не стоит. Может неблагоприятно сказаться и политическая ситуация – уж слишком все накалилось. Несмотря на все эти многочисленные «но», мы оптимисты и уверены, что все пойдет по плану.

Беседовала Лада Степанова

Источники:

1. baikal24-nauka.ru