Планеты влияют на Солнце?

Пятая сила

О приливном влиянии Солнца на суточное вращение планет мы уже говорили. Оно велико для Меркурия, заметно для Венеры, в будущем будет играть роль в эволюции Земли и совершенно ничтожно для других планет. Период собственного вращения Солнца 28 суток; планета с таким орбитальным периодом располагалась бы на расстоянии 0,18 астрономической единицы от Солнца (можно назвать это расстояние радиусом синхронной околосолнечной орбиты). Радиус орбиты Меркурия более чем вдвое превышает эту величину; и он и другие планеты под действием приливного трения должны медленно удаляться от Солнца.

Когда Солнце было очень молодой звездой и светилось в основном за счет гравитационного сжатия, его радиус был заметно больше нынешнего. Если бы в ту пору существовали планеты, то их приливное взаимодействие с Солнцем должно было происходить намного интенсивнее, чем сейчас.

А велико ли сегодня приливное влияние планет на Солнце? Этот вопрос вызывает оживленные дискуссии. Именно с планетными приливами некоторые исследователи пытаются связать периодические явления солнечной активности. Возможно некоторые читатели помнят всеобщее напряжение, которое вызвал в марте 1982 года так называемый парад планет. Действительно, тогда наблюдалось довольно редкое явление - все 9 планет собрались по одну сторону от Солнца. Это должно было привести к суммированию на поверхности Солнца приливных горбов от воздействия разных планет.

За рубежом некоторые любители сенсаций (в основном журналисты, но были среди них и ученые) даже предсказали катастрофические явления на Земле, которые якобы будут вызваны этим парадом планет. В действительности же ничего особенного не произошло. Связь между расположением планет и земными событиями, предлагавшаяся авторами сенсационных "теорий", выглядит довольно логично: планеты > приливы > солнечная активность > Земля. Но ни одно из звеньев такой взаимосвязи нельзя пока считать вполне понятным, а иллюстрацией этому как раз и служит неоправдавшееся предсказание.

Влияние солнечной активности на эволюцию земной биосферы, по-видимому, существует, но оно не столь уж однозначно. Нет сомнений, что планеты вызывают приливы на Солнце, но не ясно, каким образом откликается сложная колебательная система "Солнце" на приливное воздействие планет (солнечная сейсмология еще только зарождается). Наконец, совсем уж не очевидно, какое влияние могут оказать приливы на солнечную активность. С одной стороны, они приводят к выделению дополнительной энергии в конвективной оболочке Солнца, с другой - разрушают ее структуру, а вместе с ней и структуру магнитного поля, которое, как известно, играет важную роль в энергетических процессах на поверхности Солнца.

В таблице приведены относительные и абсолютные амплитуды статических планетных приливов на поверхности Солнца и Земли. Очевидно, что, даже "сложив" свои усилия, планеты могут вызвать на Солнце прилив высотой всего 3 миллиметра. Правда, амплитуда приливных колебаний может возрасти, если собственная частота колебаний наружных слоев Солнца попадет в резонанс с частотой изменения приливообразующей силы планет. Относительно вращающейся поверхности Солнца планеты имеют период обращения 30-40 суток, значит, периоды их приливообразующих сил заключены в интервале 15-20 суток.

Однако не ясно, лежат ли собственные периоды колебания наружных слоев Солнца в этом интервале. Колебательные явления на Солнце весьма разнообразны: наблюдаются колебания поверхности с периодами от нескольких минут до многих часов. На основные 11- и 22-летние циклы солнечной активности накладываются колебания с периодом 3-6 месяцев, а также длительные 80-90-летние циклы. Поэтому надежно сопоставить статистику этих явлений с приливным влиянием планет пока не удается. Сейчас можно лишь сказать, что планеты не оказывают решающего влияния на солнечную активность, но точно указать роль планетных приливов в жизни Солнца пока нельзя.

Ранее, а именно в "Сурдин В.Г. Динамика звездных систем. - М.: МЦНМО,2001. - (Библиотека "Математическое просвещение". Вып.12)", мы уже касались вопроса о фигуре Солнца в связи с движением перигелия орбиты Меркурия. Некоторая сплюснутость Солнца, связанная с его вращением, могла бы вызвать медленный поворот перигелия внутренних планет. Существует и обратное влияние - планеты изменяют характер вращения Солнца. Известно, что солнечный экватор наклонен к плоскости земной орбиты примерно на 7 градусов, меньший угол он составляет с плоскостью орбит Венеры (4 градуса) и Меркурия (1 градус). Влияние планет приводит к прецессии оси вращения Солнца с периодом 1-2 миллиарда лет. Около половины этого эффекта связано с притяжением Венеры, а вторая половина - с притяжением Меркурия и Земли. Влияние остальных планет значительно меньше.

Разумеется, приливные эффекты на Солнце не ограничиваются влиянием планет: в принципе, пролетающие мимо него звезды способны создать значительно более сильное приливное возмущение. Правда, сближение Солнца с другими звездами происходит крайне редко, зато последствия этого могут быть катастрофическими. В 1880 году английский астроном Александр Уильям Бикертон (1842-1929) выдвинул гипотезу, что Солнечная система возникла от того, что рядом с Солнцем прошла звезда и своим притяжением вырвала из него вещество. Эту идею развил знаменитый английский астроном и физик Джеймс Джинс (1877-1946). В начале 20 века она была весьма популярной, но позже расчеты самого Джинса показали, что вероятность тесного сближения звезд ничтожно мала, и от гипотезы звездно-звездного прилива отказались.

Однако хорошие идеи имеют свойство возрождаться. Исследования последних десятилетий убедили астрономов в том, что юность звезд проходит в плотных звездных скоплениях, где вероятность взаимного сближения светил довольно высока. А в самые последние годы астрономы открыли несколько десятков планетных систем у других звезд и выяснилось, что почти все они резко отличаются от нашей Солнечной системы: в них планеты-гиганты расположены вблизи звезды, так что для планет земного типа остается лишь периферия системы. Возникла идея, что и Солнечная система когда-то была устроена похожим образом, но близкий пролет посторонней звезды и вызванный ей "гравитационный удар" перевернул порядок планет: отодвинул от Солнца гиганты (Юпитер, Сатурн, ...) и приблизил к нему карликов (Земля, Венера, ...). Пока у этой гипотезы немного сторонников, но кто знает...

А теперь немного пофантазируем:

Владимир Георгиевич Сурдин, 2002 год