СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ КАК ИСТОЧНИК ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОМЕТНЫХ ФОРМ

Поиски нерегулярных факторов приводят к явлениям солнечной активности. Известно, что интегральный блеск комет, подчиняющийся в среднем формулам вида (37.3) и (37.5), в отдельные моменты подвергается резким флуктуациям, чаще всего внезапным вспышкам. Особенно примечательна в этом отношении комета 1925 II Швасмана— Вахмана. Она движется по орбите с малым эксцентриситетом за пределами орбиты Юпитера, и так как ее движение хорошо исследовано, она наблюдается в каждое противостояние благодаря точно известному положению на небе. Обычно ее блеск на расстоянии от Земли свыше 5 а. е. и от Солнца около 6 а. е. не бывает ярче , а иногда падает до . Но временами она вспыхивает до , а в январе 1946 г. даже до , и тогда воспринимается наблюдателями со скромными инструментами как новооткрытая комета. При этом ее спектр — непрерывный, лишенный газовых эмиссий. Комета 1961 е, проявившая большую активность на близком расстоянии от Солнца, проявляла ее еще год спустя на гелиоцентрическом расстоянии 3 а. е. Будучи уже объектом , она имела сложный хвост длиной 30, а затем, уже на расстоянии 6 а. е. от Земли и Солнца, она вдруг вспыхнула до звездной величины . Еще более эффектную вспышку испытала периодическая комета Тутля — Джакобини — Кресака, которая в июле 1973 г. за четверо суток увеличила свой блеск от до , т. е. в 4000 раз.

Как эти, так и многочисленные другие вспышки комет исследователи пытались связать с колебаниями солнечной деятельности: с изменениями чисел Вольфа или других индексов солнечной активности на стороне Солнца, обращенной к комете. Однако достоверные связи такого рода обнаружить не удалось: в одних случаях они как будто намечались, в других — отсутствовали, и если намечались, то скорее статистически, а не в конкретных случаях. Поэтому более плодотворной оказалась идея связать кометные вспышки не с электромагнитным излучением Солнца, а с корпускулярным, которое, как мы видели в § 7, часто возникает при активных солнечных процессах, а излучаемые Солнцем протоны, электроны и, возможно, другие частицы движутся по сложным траекториям с различными скоростями (450—1500 км/с) и несут с собой магнитные поля, которые взаимодействуют с встречающимися на пути плазменными массами головы кометы.

Плазменные хвосты I типа обладают большим разнообразием форм, вызванным, в частности, различиями в скорости приходящего солнечного ветра.

По небольшому отклонению хвоста от антисолнечного направления можно судить о скорости частиц постоянного солнечного ветра V. Она равна в среднем 400 км/с.

Рис. 235. Схема взаимодействия магнитного поля солнечного ветра с плазмой головы кометы

Когда поток частиц, выброшенных из Солнца при вспышке, с плотностью или поток постоянно действующего «солнечного ветра» с плотностью , скоростью см/с и магнитным полем встречается с головой кометы, состоящей из газа, заметно ионизованного, т. е. с плазмой, плотность ионов в которой на периферии , а глубже достигает значения , магнитное поле начинает испытывать торможение в лобовом ударе и обтекает голову кометы с флангов, как это показано на рис. 235 для трех последовательных стадий. Изогнувшиеся силовые линии магнитного поля становятся траекториями движения ионов головы кометы, что может объяснить как хвост I типа, так и струйчатое или лучистое строение его, наблюдаемое у многих комет. В то же время голова кометы своей плазмой оказывает растущее сопротивление магнитным силовым линиям, сжимающим ее. Протоны корпускулярного потока получают направленное движение, фокусирующее их к центру, плотность их потока растет, и они производят усиленную ионизацию молекул кометы, отнимая у последних электрон;

Для того чтобы описанный механизм образования хвостов из ионизованных газов эффективно действовал, плотности ионов потока могут быть значительно меньшими (например, ), чем наблюдаются в окрестностях Земли, но естественны на большом удалении от Солнца.

В 1984 и 1985 гг. были осуществлены наблюдения облаков бария, выброшенных за пределы земной атмосферы на расстояние 17 радиусов Земли в набегающий солнечный ветер с сопутствующим ему магнитным полем. Под действием солнечного ультрафиолетового облучения барий ионизовался и образовавшееся плазменное облако быстро приняло формы, наблюдаемые у комет, — голову, хвост и даже обрыв хвоста.