Однако все эти возражения не являются непреодолимыми. Вполне возможно проанализировать три переменные и посчитать угловое положение между ними, используя метод, который я назвал «ротационная дифференциация». Поскольку Р и Е вращаются с разными скоростями, должен наступить такой момент времени, когда они оба будут занимать одинаковое угловое положение. Это происходит каждый раз, когда Е перекрывает Р, что происходит каждые 87,4545 дня, и этот период я назвал «битом» времени. Если теперь мы станем рассматривать Р и Е только каждые 87,4545 дня, то они всегда окажутся в одном и том же угловом положении, хотя само угловое положение будет изменяться каждые 87,4545 дня. Это надежно «склеивает» Р и Е (при условии, что с этого момента измерения будут проводиться только через каждые 87,4545 дня). Вторым шагом в расчетах будет построение графика комбинированного положения Р и Е каждые 87,4545 дня. Третий шаг состоит в построении еще одного графика, показывающего угловое положение W в 87,4545 дня. Заключительным шагом будет вычитание графика W из графика Р и Е. Результирующий график будет показывать разность между солнечными магнитными полями и землей. Этот метод был преобразован в компьютерный алгоритм, который позволил произвести долговременный анализ цикла солнечной активности.
Рисунок А18. Модель Бабкока — Лейтона. В соответствии с этой моделью основным механизмом, определяющим солнечную активность, является скручивание солнечного магнитного поля за счет неравномерной скорости вращения солнечной поверхности.
На рисунке А18 показаны два зигзагообразных графика, наложенные один поверх другого. Один из них представляет положение земли (W), а другой — положение комбинированного солнечного магнитного поля (Р и Е) с интервалами по 87,4545 дня (для экономии места показаны только первые 73 интервала). Под ним, в рамке, отображена разность между двумя графиками для того же самого периода и тех же интервалов времени, а в последующих рамках показано продолжение всего графика «разности», который длится значительно дальше интервала 73, заканчиваясь на интервале 781.
График «разности» показывает количество импульсов (микроциклов) магнитной активности, каждый из которых продолжается около 700 дней (8 × 87,4545). Всего насчитывается 97 таких импульсов. Это позволяет нам изучать магнитное поведение земли, сравнивая его с магнитным поведением солнца. Если в какой-то момент времени солнечное полярное поле, солнечное экваториальное поле и земля окажутся на одной линии, то разность между ними будет равна нулю. Это начало цикла. Затем все трое начинают вращаться (обратите внимание на характерную форму первых трех микроциклов).
Заметьте, что форма микроцикла, следующего за 97-м, в точности такая же, как у микроцикла номер 1, и что следующие микроциклы повторяют форму микроциклов 2, 3,4, 5 и т. д. Эти формы говорят нам о том, что Р, Е и W после микроцикла 97, после «бита 781» на графике, снова сошлись вместе. Теперь начинается новый цикл. 781 умножить на 87,4545 дня = 68 302 дня, 187 лет. Следовательно, продолжительность цикла солнечной активности составляет 187 лет. Начав вращаться вместе, Р, Е и W синхронизируются вновь лишь через 187 лет. (Это можно проверить следующим образом: 68 302 ч 26 (Р) = 2627 полных оборотов экватора. 68 302 ч 37 (Е) = 1846 полных оборота полюса. 68 302 ч 365,25 (W) = 1846 полных оборота (W).
Так что поначалу кажется, что продолжительность цикла солнечной активности составляет 187 лет и что 6 микроциклов «группируются» вместе, формируя один 11,499-летний наблюдаемый фундаментальный цикл.
Но цифры не совсем совпадают; здесь есть одно или два несоответствия:
во-первых, если 6 микроциклов формируют один 11-летний фундаментальный цикл, тогда продолжительность самого солнечного цикла должна составлять 96 микроциклов (целое число, делящееся на 6), а не 97, как показывают нам графики «разности»;
во-вторых, если 8 интервалов (бит) составляют один микроцикл, то тогда должно быть 8 × 97 интервалов (776 бит) в одном полном цикле, тогда как в действительности на графике «разности» их насчитывается 781, на 5 интервалов больше, чем должно быть.
Рисунок А19. (а) Первые 9 циклов в серии из 97 микроциклов, или импульсов, которые составляют один 187-летний цикл солнечной активности, демонстрируют гипотетический 11,492999-летний цикл (пунктирная линия). (b) Последние 7 циклов в серии из 97 микроциклов; черная горизонтальная черта отмечает конец одного 187-летнего цикла (96 микроциклов), сдвинутого вперед на 5 делений с 768 до 773. Еще восемь делений отделяют старый фундаментальный цикл (белая полоса над «смещением складки») от нового фундаментального цикла, который начинается после бита 781.
(X) Расчет цикла солнечной активности
Вертикальное полярное поле солнца, как и земли, несет магнитный заряд; один полюс является положительным, а другой — отрицательным. Обычно мы вправе ожидать, что северный полюс находится на севере, а южный на юге, и, значит, магнитное поле вокруг экватора должно компенсироваться, формируя плоскость с нулевым, или нейтральным, магнитным зарядом. Однако, по данным наблюдений, нам известно, что нейтральная плоскость в этой области «собрана в складку» и «наклонена».
На рисунке А18 четко выделяются пять пересечений с искривленной областью в микроциклах под номерами 10, 30, 49, 68 и 88. Эти микроциклы имеют ширину 9 бит в отличие от остальных, чья ширина лишь 8. Это позволяет предположить, что различная скорость вращения солнечного магнитного поля искривляет и перекашивает нейтральную плоскость, заставляя ее занять наклонное положение. Дополнительные биты возникают при наложении двух волн.
Проследив эту закономерность на протяжении всего 187-летнего цикла, можно понять, что в действительности происходит. Эта перекошенная и искривленная нейтральная плоскость, по всей видимости, «модулирует» (сжимает и растягивает) наблюдаемую последовательность микроциклов. График наглядно демонстрирует, что складка на нейтральной плоскости смешивается с процессом скручивания солнечных магнитных полей. Где складка пересекает микроциклы, микроциклы сдвигаются вперед. В результате происходит замедление кумулятивной солнечной активности на солнце и серия из 96 микроциклов превращается в серию из 96 плюс дополнительные 5 интервалов, или «битов смещения». (Эти «биты» смещают весь 11-летний цикл вперед на один бит в каждой точке пересечения: см. рис. А19b.)
Рисунок А20. На этой диаграмме показано, что проходящая вокруг экватора нейтральная плоскость солнечного магнитного поля (на которой полярность ни северная и ни южная) искривлена. Кроме того, эта область нулевой магнитной активности имеет наклон, и поэтому среди ученых она больше известна как «наклоненная нейтральная плоскость» солнца.
