Украинский астрофизик Елена Подладчикова раскрыла так называемый солнечный парадокс, за что получила Международную премию им. Зельдовича
Ее выбрали из тысячи других претендентов, поскольку она сумела объяснить то, что мучило ученых на протяжении нескольких десятилетий. Температура солнечной поверхности составляет 10 тысяч градусов по Кельвину; атмосфера же, именуемая короной, нагрета до двух миллионов градусов. Такая разница в температурах противоречит земным законам термодинамики. На Земле тепло передается от большего тела к меньшему, а вот на Солнце, оказывается, все происходит наоборот. Почему? На этот вопрос и ответила киевлянка Елена Подладчикова.
Здоровье, машины, деньги
Она обнаружила, что причиной нагрева солнечной короны являются так называемые арки – плазменные трубки, которые постоянно образуются на поверхности Солнца. Сталкиваясь друг с другом, они производят подобие короткого замыкания. Говоря по-научному, происходит процесс присоединения магнитных силовых линий.
– Магнитная энергия трансформируется в тепловую. Именно это тепло и разогревает атмосферу Солнца, – объясняет Фокусу Елена. – Вспышки и столкновения арок порождают огромные ударные волны, распространяющиеся с сумасшедшей скоростью от поверхности Солнца в направлении Земли. Эти волны мы назвали солнечным цунами.
Плазменное цунами, как и аналогичное земное, наносит немалый урон – выводит из строя орбитальные космические спутники, а на Земле проявляется в виде магнитных бурь. Это ведет не только к тому, что земляне начинают себя неважно чувствовать. Случается, что моментально выходят из строя коротковолновые коммуникации, происходят сбои в системе GPS, возникают аварии на нефте- и газопроводах.
Работая в Бельгийской королевской обсерватории, Елена Подладчикова координирует программы уникального стереоспутника SOHO, который был запущен в 1997 г. Благодаря этому аппарату астрофизики имеют возможность круглосуточно наблюдать за процессами, происходящими на Солнце. К тому же в Бельгийской обсерватории создана детальная модель, по которой изучаются и предсказываются солнечные процессы.
– Небольшие арки разогревают корону, а вот большие участвуют в создании ударной волны или солнечного цунами, – говорит Елена. – По конфигурации больших арок стало возможным предугадать ударную волну солнечного цунами и точно определить ее приход на Землю. Как правило, до Земли цунами "добегает" за полтора-два дня. Еще мы можем смоделировать поведение взрыва, который порождает большой выброс масс, и по типу вспышки выяснить, произойдет ли такой выброс.
Такие предсказания дают возможность продлить жизнь спутников на орбите: теперь, используя расчеты Елены Подладчиковой, их необходимо будет отключать на время солнечного цунами. Ранее же уберечь дорогостоящую космическую аппаратуру почти не представлялось возможным. В Бельгийской обсерватории отныне смогут предсказывать точное время солнечной активности, а следовательно, дадут возможность космическим компаниям избежать убытков. Кстати, страхование одного коммуникационного спутника обходится в 18 миллионов евро.
Бездна энергии
Фундаментальная часть открытия Подладчиковой поможет ученым, работающим над созданием управляемой термоядерной реакции.
– В ядре Солнца происходит именно термоядерная реакция, – говорит Елена. – Плазма удерживается благодаря магнитному полю. Если мы разгадаем, за счет чего это происходит, то сможем воссоздать этот процесс в земной лаборатории. И тогда нам обеспечен неограниченный доступ к энергии.
Солнечная тематика, как утверждает Елена Подладчикова, является одной из самых перспективных на сегодняшний день. В программах NASA и ISA запланировано немало проектов на ближайшие 30 лет, связанных с изучением Солнца. Такие знания необходимы американцам и китайцам, которые планируют в ближайшие десятилетия отправить свои корабли на Марс и Венеру. Эти аппараты необходимо максимально защитить от последствий солнечных бурь.
Свою премию в несколько тысяч евро, как принято среди астрофизиков, Елена Подладчикова пожертвовала на оборудование физических классов для нескольких школ Брюсселя.