Ударні хвилі і космічний "містеріум"
Знаєте, буває так, що результати досліджень, які здійснюються в земних умовах, відкривають можливість глибшого проникнення в закономірності космічних процесів. Саме так сталося при вивченні ударних хвиль у космосі і, так званого, космічного "містеріуму".
Ще у 1958 р. Р. Сагдєєв розробив теорію поширення ударних хвиль у розрідженій плазмі. Здавалося б, що в розрідженій плазмі, де довжина вільного пробігу часток велика, а їх парні зіткнення один з одним відбуваються дуже рідко і практично не відіграють майже жодної ролі, ударна хвиля взагалі виникнути не може.
Однак з розрахунків випливало, що і в розрідженій плазмі ударні хвилі все ж таки можуть поширюватися. Це тим, що плазма складається з електрично заряджених частинок, які мають власні і електричні, і магнітні поля і чуйно реагують навіть при дуже слабкому електричному і магнітному впливі. Завдяки цьому розріджена плазма має своєрідну електромагнітну "пружність". І ударна хвиля виникає у ній за рахунок передачі зіткнень від одних частинок до інших, так і за рахунок поширення електромагнітних впливів.
Передбачені цією теорією явища було виявлено й у космосі. Ракетні дослідження показали, що в міжпланетному просторі, який якраз і заповнений розрідженою плазмою, за певних обставин справді виникають ударні хвилі. Це відбувається при спалахах на Сонці, які супроводжуються потужними сплесками магнітного поля. Теорія підтвердилася як якісно, а й кількісно. Спостерігається ширина фронту космічної ударної хвилі і швидкість наростання магнітних збурень поблизу Землі добре збіглися з розрахунковими.
Навряд чи зараз знайдеться людина, яка не чула б про лазери та мазери – прилади, здатні "переробляти" зовнішню енергію в енергію надзвичайно потужного електромагнітного випромінювання зі строго певною довжиною хвилі. Поруч із першими кристалічними лазерами нині створено низку типів газових лазерів і мазерів.
На перший погляд лазери та мазери – штучні пристрої, створені у земних лабораторіях, не можуть мати жодного відношення до космічних процесів. Проте нещодавно газові мазери виявили й у космосі. І створили їх не таємничі розумні жителі інших світів, а природа.
У космічних туманностях і в міжзоряному просторі є помітна кількість молекул гідроксилу, тобто молекул, що складаються з двох атомів: атома кисню та атома водню. Такі молекули повинні випромінювати радіохвилі цілком певної довжини - близько 18 см. Однак коли радіоастрономи стали досліджувати це випромінювання за допомогою радіотелескопів, то на місці радіоліній ОН вони виявили дуже дивні лінії з несподіваними властивостями. Властивості ці були настільки незвичайні і незрозумілі, що невідомі космічні об'єкти, що є джерелами загадкового випромінювання, було запропоновано навіть назвати космічним "містеріумом".
Однак подальші спостереження показали, що нічого таємничого у дивному випромінюванні немає. Воно породжується тими самими молекулами ОН, але ці молекули перебувають у збудженому стані. Джерелом цього збудження є світло сусідніх зірок. А характер фізичних процесів, що при цьому відбуваються, такий самий, як у газових мазерах.
Подальше вивчення явища "містеріуму" привело астрономів до висновку про те, що джерелами незвичайного радіовипромінювання ліній ОН є порівняно невеликі компактні газові утворення, які значно перевершують густину міжзоряного газу.
Однак властивості цих природних космічних мазерів досі багато в чому залишаються загадковими. Наявні в розпорядженні вчених дані свідчать про те, що джерела "містеріуму" не звичайні конденсації міжзоряного середовища, а якісь особливі утворення.
Остаточне розкриття загадки "містеріуму" - справа майбутнього. Але величезний інтерес представляє вже та обставина, що лабораторні дослідження фізиків у галузі створення лазерів та мазерів дозволили зрозуміти фізичну природу складного космічного процесу та встановити, що у космічному просторі існують природні газові мазери.
