Алексеев В.А. НАБЛЮДЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ВЕНЕРЫ М.В

НАБЛЮДЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ВЕНЕРЫ М.В. ЛОМОНОСОВЫМ
И НОВЕЙШИЕ ДАННЫЕ ПО ТЕКТОНИКЕ ЗЕМЛИ,
ПОЛУЧЕННЫЕ ПРИ СОЛНЕЧНОМ ЗАТМЕНИИ
Алексеев В.А.1,
Алексеева Н.Г.2,
Даниялов М.Г.3,
Матвеенко Г.Г.4,
Фомичев В.В.1,
5
Урядов В.П.
1
ИЗМИРАН, г. Троицк
2
ГНЦ РФ ТРИНИТИ, г. Троицк
3
Дагестанский Филиал Геофизической Службы РАН, г. Махачкала
4
Институт Оптики Атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, г. Томск
5
Научно-исследовательский радиофизический институт, г. Нижний Новгород
250 лет назад М.В. Ломоносов в домашней обсерватории в Санкт-Петербурге
наблюдал прохождение Венеры по диску Солнца 26 мая 1761 г. Он организовал такие
наблюдения в Сибири. В Европе сотни астрономов следили за Венерой, но только
М.В. Ломоносов, увидев огненный ободок вокруг части диска Венеры, пересекавшей
границу Солнца, смог объяснить это явлением рефракции, преломлением солнечных лучей в
атмосфере Венеры. Таким образом, М.В. Ломоносов сделал открытие, что Венера обладает
атмосферой. Этот эффект назван именем М.В. Ломоносова – ученого, положившего начало
астрофизическим наблюдениям [1, 2].
Солнце возбуждает ионосферу. Особенно сильно этот процесс должен происходить в
период рассвета и заката на Венере, Земле и других планетах. Прохождение тени Луны по
поверхности Земли при солнечном затмении сопровождалось снижением напряженности
электромагнитного поля ионосферы и увеличением в электрическом поле горных пород. При
этом наблюдалось уменьшение дегазации Земли. После ухода тени Луны наблюдался резкий
рост дегазации аэрозолей.
Можно предположить, что такие явления как скачки электромагнитного поля
ионосферы и вызванные этим выбросы тектонических аэрозолей и газов происходят при
движении границы рассвета и заката на всех планетах, имеющих атмосферу и ионосферу.
Это можно наблюдать в моменты соединения планет и их спутников, например Титана,
Сатурна и других. Это явление можно изучать мощными наземными и космическими
телескопами и определять состав газов, истекающих из недр этих планет, не прибегая к
дорогостоящим экспериментам с бурением скважин.
Мы провели две экспедиции по наблюдению геофизических эффектов во время
солнечных затмений 2006 г. в подземных условиях на Кавказе, в 2008 г. в Новосибирске и на
границе с Монголией, примерно в 1000 км.
Установлено, что в момент прохождения тени Луны в ионосфере уменьшается
концентрация электронов и изменяется электромагнитное поле. На поверхности земли в это
3
время происходит уменьшение потока газов и тектонических аэрозолей, связанное с
уменьшением дегазации Земли. После окончания затмения наблюдался рост дегазации Земли
и связанный с ней выброс аэрозолей.
В 2006 г. на Кавказе после солнечного затмения на Эльбрусе зарегистрирован
фумарольный выброс.
Наблюдается связь между изменением электромагнитных полей ионосферы и
изменением электрических полей в горных породах, как показали измерения на скважине
сейсмологического полигона в горах Дагестана. В качестве примера приводим данные наших
работ, частично опубликованные [3].
Солнечное
затмение
предоставляет
уникальную
возможность
для
изучения
динамических и статистических характеристик ионосферных процессов в условиях
контролируемого
«выключения»
и
«включения»
источника
ионизации.
В
работе
исследовалось влияние солнечного затмения 29 марта 2006 г. на разные динамические
процессы в ионосфере, атмосфере и земной коре.
Изучались характеристики ионосферы, условия прохождения коротковолновых
сигналов на трассе наклонного зондирования Кипр – Н.Новгород. Ионограммы снимались
каждые 10 минут в диапазоне частот 8–30 МГц, скорость перестройки частоты составляла
100 кГц/с. На рис. 1 показан временной ход максимальной наблюдаемой частоты (МНЧ) на
трассе Кипр – Н.Новгород во время затмения и в контрольный день 28 марта. Вертикальные
пунктирные линии отмечают начало покрытия (н), максимальную фазу (м) и окончание
покрытия (к), соответствующие средней точке трассы. Во время затмения происходило
уменьшение МНЧ.
Оценки показывают, что уменьшение электронной концентрации ∆N/N в области
отражения
вблизи
максимума
F-слоя
(подионосферная
точка
отражения
вблизи
Новороссийска) во время затмения по сравнению с контрольным днем составило ∼ 30 %.
В штольне Нейтринной обсерватории РАН в Баксанском ущелье проводились
измерения концентрации аэрозолей лидаром обратного рассеяния с энергией импульса не
более 1 µДж. Принцип действия лидара заключается в измерении сигнала, образованного
компонентой аэрозольного рассеяния в обратном направлении излучения зондирующего
импульса лазера [1]. Параллельно лидару в той же камере проводились измерения
концентраций водорода с помощью водородного геофизического датчика, состоящего из
полупроводникового
соединения,
меняющего
емкость
под
влиянием
водорода.
Чувствительность водородного датчика 0,5 ррм, в диапазоне концентраций от 0,5 до 50 ррм.
(Рис. 2).
4
Рис. 1. Временной ход максимальной наблюдаемой частоты (МНЧ) моды 1F2
на трассе Кипр – Н.Новгород во время затмения 29 марта и 28 марта.
По оси У – частота в Мегагерцах, по оси Х – абсолютное время
Рис. 2. Ход концентрации аэрозолей и водорода при затмении 2006 г.
5
Рис. 3. Изменение электрического поля в скважине в Дагестане в день затмения 29 марта
2006 г. и на другой день 30 марта 2006 г. По оси У – напряженность,
по оси Х – время по ленте самописца
- 931
*
- 932
в лаборатории
** **
- 933
**
*
- 934
! !
!
****
* ***
- 935 !
!
! ! !
*
**
- 936
**
- 937
- 938
* на улице
- 939
- 940
- 941
*
- 942 _._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._._
13-1513-30 45 14-00 15 30 45 15-00 15 30 45 16-00 час-мин
I Начало затм. Y Полная фаза
Рис. 4. Измерения относительной концентрации водорода на полигоне в Новосибирске при
солнечном затмении 30 августа 2008 г.
По оси У – концентрация водорода в относительных единицах, по оси Х – время
6
В Дагестане на сейсмологическом полигоне в районе Чиркейской ГЭС проводилось
измерение электрических полей в скважине в непрерывном режиме. Во время Солнечного
затмения наблюдался всплеск электрического поля (рис. 3).
На рис. 4 представлен ход относительных концентраций водорода при солнечном
затмении 2008 г. на полигоне под Новосибирском. Измерения показали рост потока водорода
в момент наступления полной фазы затмения.
Проведенные впервые во время Солнечных затмений комплексные исследования
геофизических параметров Земли показали, что на границе тени происходят синхронные
скачки магнитных полей в ионосфере, электрического поля в скважине и всплески
дегазации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Павлова Г.Е., Федоров А.С. Михаил Васильевич Ломоносов. М.: Наука, 1980. 279 с.
2. Ломоносов М.В. Полное собрание сочинений, М., Л., 1955. Т. 4. 206 с.
3. Алексеев В.А., Алексеева Н.Г., Даниялов М.Г. и др. О влиянии солнечного затмения
29 марта 2006 г. на ионосферу и сейсмическую активность Кавказа // Современные
методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы
Международной сейсмологической школы. Петергоф, 2006. С. 9–13.
7