13.4. ОБСУЖДЕНИЕ
Я надеюсь, что приведенный анализ продемонстрировал, как две совершенно различные области исследования, объединившись, дают интересные результаты. Этой теме посвящено огромное количество литературы и такие модели значительно развиты. Они учитывают адиабатическое торможение частиц по мере того, как они выметаются солнечным ветром [4]. Покажем, что эти более сложные теории могут дать последовательную картину солнечной модуляции.
Рассмотрим тип преобразования, который мы получили для спектра космических лучей, обусловленного солнечной модуляцией. Этот результат
Рис. 13.7. Пример уменьшения модуляции спектров космических протонов и ядер гелия, экстраполированных к ближнему межзвездному пространству [7].
получен Мейером с помощью эмпирической формулы модуляции, приведенной выше (рис. 13.7). Самая верхняя кривая показывает энергетический спектр ядер водорода и гелия, экстраполированный к межзвездному пространству, по сравнению с наблюдаемыми в верхних слоях атмосферы спектрами протонов и ядер гелия. Все экстраполяции предполагают, что в окрестности Земли должно быть значительно больше низкоэнергичных космических лучей, чем регистрируется в верхних слоях атмосферы, но насколько — сказать трудно. Это — важный вопрос, так как космические лучи играют важную роль в стабильности газового диска Галактики (см. ниже).
Следующий вывод из диффузионной модели состоит в том, что по мере движения во внешние области Солнечной системы поток космических лучей должен возрастать. Это действительно наблюдалось космическим аппаратом «Пионер-10» на его пути к Юпитеру (рис. 13.8). Поток низкоэнергичных космических лучей медленно начал возрастать сразу по выходе зонда за пределы орбиты Земли.
Еще раз подчеркну, что наше изложение все сильнее склоняется к астрофизическому аспекту происхождения космических лучей. Описанные исследования представляют также огромный интерес для геофизиков и физиков, исследующих плазму. К примеру, в чем причина неоднородностей магнитного поля солнечного ветра? Какие неустойчивости их вызывают? Какова
Рис. 13.8. Увеличение потока космических лучей по наблюдениям с космического аппарата «Пионер-10» на его пути k. Юпитеру по сравнению с потоком, измеренным вблизи Земли на IMP-5 [8]. Вертикальным отрезком указана типичная статистическая ошибка.
точная связь между спектром мощности флуктуаций и солнечной активностью? Как частицы, вызывающие полярные сияния, проникают через магнитосферу? И так далее. Все эти вопросы стоят на переднем крае сегодняшних исследований.
И наконец, нам предстоит покинуть Солнечную систему и заняться чистой астрономией. Теперь мы можем лишь пассивно наблюдать Вселенную, не имея возможности проводить эксперименты с изучаемыми объектами. Прежде всего приведем представления, необходимые для исследования того, каково происхождение космических лучей, и как они приходят к Земле.
