Что думали наши предки о Солнце?

Эрих Юбелакер

Солнце

 

 

ЮБЕЛАКЕР Эрих

"СОЛНЦЕ"

 

Предисловие

 

 

 

Почему нам так важно как можно больше знать о Солнце?

На нашей планете остается все меньше топлива. И чтобы обеспечить свое существование, мы должны искать новые источники энергии. Наука и техника далеко шагнули вперед. Но вместе с тем следует подумать о таких технологиях, благодаря которым окружающие нас вода, воздух, природные богатства не будут уничтожены, а останутся для следующих поколений. Все это заставляет человечество серьезно исследовать Солнце – дневную звезду, дарящую ему свет, тепло и энергию.

Миллиарды лет тому назад Солнце возникло вместе с планетами, входящими в его систему, из газовых и пылевых облаков. Для нас это самая важная звезда.

Но среди двухсот миллиардов звезд, составляющих большую семью, которую мы называем Млечным Путем, Солнце занимает весьма скромное место. Оно не слишком велико и не слишком мало и по своей мощности является средней звездой во Вселенной. Существуют более старые или более молодые звезды. Но по нашим, «земным» представлениям, размеры Солнца колоссальны. В него можно, скажем, поместить 1,3 миллиона шаров размером с Землю. Излучение квадратного метра Солнца равно излучению миллиона ламп накаливания.

Каждую секунду оно расходует миллионы тонн ядерного топлива и может светить и обеспечивать нас энергией еще 5 миллиардов лет. Солнце выделяет гигантское количество энергии. Лишь ничтожная часть ее достигает Земли. Но и этого более чем достаточно. Всего за 28 минут оно посылает к нашей планете энергии больше, чем человечество может потратить в течение года. Первостепенное значение солнечная энергия будет иметь для будущих поколений, когда человечество израсходует запасы нефти, угля или урана и их названия будут встречаться только в исторических книгах.

С древних времен люди наблюдали за Солнцем, боялись его, почитали как бога, а также использовали для отсчета времени. Уже в XVII веке начались научные исследования нашего сверкающего светила, не прекращавшиеся на протяжении веков. Но только в последние десятилетия благодаря космическим полетам и работе ученых мы получили новое представление о Солнце. Из этой книги вы узнаете об интереснейших исследованиях Солнца, о таких загадочных явлениях, как солнечные пятна и полярное сияние, о солнечной энергии, магнитных бурях и солнечном ветре.

 

СОЛНЦЕ – ИСТОЧНИК ЖИЗНИ

 

СОЛНЦЕ И ЗЕМЛЯ ВО ВСЕЛЕННОЙ

 

Далеко ли Солнце от Земли?

 

Наша Земля обращается вокруг Солнца в среднем на расстоянии 149,6 млн. км. Это идеально для обитаемой планеты, потому что при таком удалении живые организмы не испытывают ни чрезмерной жары, ни леденящего холода.

Солнце находится от нас почти в 400 раз дальше, чем Луна, но оно во столько же раз больше ее. Поэтому оба небесных тела кажутся нам одинакового размера. Расстояние до Солнца так велико, что пешеход мог бы преодолеть его за 4400 лет, поезд – за 166 лет, а реактивный лайнер – за 22 года. Свет или радиосигнал достигают Солнца за 8,3 минуты, а ведь нет ничего в природе быстрее их: они распространяются со скоростью 300 000 км/сек.

Если представить Солнце в виде футбольного мяча, то Земля – крохотный шарик размером в 3 мм, удаленный от него примерно на 30 м. Насколько велико расстояние от Земли до Солнца для нас, людей, настолько же оно ничтожно по сравнению с размером Вселенной. Даже ближайшая к Солнцу звезда находится от нас в 270 000 раз дальше, чем наше светило.

 

Что такое эклиптика?

 

Из‑за движения Земли по орбите мы наблюдаем Солнце каждый день на фоне различных звезд.

Но нам кажется, что оно перемещается от одного созвездия к другому. Путь, который как бы проходит при этом Солнце по небу, называется эклиптикой. Созвездия, расположенные вдоль эклиптики, получили название зодиакальных. На протяжении года можно видеть Солнце в созвездиях Стрельца, Козерога, Водолея, Рыб, Овна, Тельца, Близнецов, Рака, Льва, Девы, Весов, Скорпиона и Змееносца.

Например, 1 января Солнце находится в Стрельце. Звезды его не видны, так как созвездие вместе с Солнцем располагается на дневной части неба и его затмевает солнечный свет.

 

 

Земля совершает один оборот вокруг Солнца за год. При этом нам кажется, что Солнце передвигается по зодиакальным созвездиям. Например, 1 января оно находится в Стрельце, 1 февраля – в Козероге и т. д. Видимый путь Солнца называют эклиптикой.

 

Движется ли само Солнце?

 

Солнце является одной из 200 миллиардов звезд системы Млечный Путь, которую мы называем еще нашей Галактикой. Вместе со своими планетами Солнце движется со скоростью примерно 19,4 км/сек в направлении яркой звезды Вега. Земля обращается вокруг Солнца, перемещающегося в пространстве. Ее путь, или орбита, представляет собой спираль. Наше светило движется среди ближайших звезд относительно медленно. Кроме того, оно принимает участие и во вращении Галактики. Солнце обращается со скоростью 250 км/сек вокруг центра Галактики и совершает один полный оборот за 200 миллионов лет. Это время называют галактическим годом.

 

 

Наше Солнце является одной из 200 миллиардов звезд Галактики. Оно расположено на расстоянии 30 000 световых лет от центра Галактики и совершает один оборот вокруг него за 200 миллионов лет. Кружком отмечено положение Солнца в Галактике.

 

 

Солнце со скоростью 19 км/сек движется в сторону звезды Вега. Орбита Земли при этом похожа на спираль.

 

 

Какого размера Солнце?

 

Как и остальные звезды, Солнце является самосветящимся горячим газовым шаром. Оно не имеет четко ограниченной поверхности, как Земля. Диаметр солнечного диска, видимого невооруженным глазом, составляет 1 395 000 км.

Этот отрезок равен по длине «ожерелью», в котором вместо бусин нанизаны 109 земных шаров. А всего в горячем теле Солнца могло бы поместиться не менее 1 300 000 таких «шариков».

Масса Солнца в 333 000 раз больше, чем у нашей планеты, и составляет 99,87 % общей массы Солнечной системы. На долю всех планет, начиная с гигантского Юпитера и кончая небольшими кометами и лунами, остаются в сумме жалкие 0,13 %. Несмотря на такую огромную массу, Солнце является средней звездой. Существуют звезды, имеющие 100 солнечных масс, а есть и такие, чей размер сопоставим с орбитой Земли.

 

 

Диаметр Солнца равен длине «нити» с нанизанными на нее 109 земными шарами. Вся орбита Луны поместилась бы внутри Солнца.

 

 

Сравнение размеров Солнца и планет.

 

 

Существует много звезд, которые по размеру гораздо больше Солнца.

 

Как устроено Солнце?

 

Как мы уже упоминали, наше Солнце является массивным самосветящимся газовым шаром. Человеку трудно даже представить, что такое Солнце на самом деле. В центре его температура 15 миллионов градусов, давление в 200 миллиардов раз выше, чем давление воздуха в земной атмосфере, плотность вещества в 7 раз больше, чем у самого плотного земного металла. Человек давно мечтал повторить в земных условиях процесс, который уже миллиарды лет непрестанно происходит в ядре Солнца, когда при слиянии атомных ядер выделяется энергия. После того как энергия переносится из внутренних слоев Солнца путем излучения ближе к поверхности, начинается конвекция, то есть перемешивание горячих и холодных слоев вещества. В результате гигантские потоки горячего вещества всплывают наверх. Этот процесс можно сравнить с тем, как вскипает в кастрюле суп.

Перенос энергии из центра солнечного шара наружу занимает около 10 миллионов лет.

Излучающая поверхность Солнца называется фотосферой. Фотосфера имеет зернистую структуру, называемую грануляцией. Каждое такое «зерно» размером почти с Германию и представляет собой поднявшийся на поверхность поток горячего вещества. На фотосфере часто можно увидеть относительно небольшие темные области – солнечные пятна (см. стр. 30). Они на 1500° холоднее окружающей их фотосферы, температура которой достигает 5800°. Из‑за разницы температур с фотосферой эти пятна и кажутся при наблюдении в телескоп совершенно черными. Но если представить одно такое пятно на небе без окружающей его фотосферы, то оно было бы ярче Луны. Над фотосферой расположен следующий, более разреженный слои, называемый хромосферой, то есть «окрашенной сферой». Такое название хромосфера получила благодаря своему красному цвету. И наконец, над ней находится очень горячая, но и чрезвычайно разреженная часть солнечной атмосферы – корона – с температурой в несколько миллионов градусов. Сияние короны не столь ярко, как у более плотной фотосферы, и поэтому она не видна невооруженным глазом.

Внешние слои Солнца состоят на 73,5 % из водорода и на 24,8 % из гелия. Остальные элементы, такие как железо, кислород, золото, составляют всего 1,7 %. Но о каждой из областей Солнца и о его слоях стоит рассказать подробно.

 

 

Внутреннее строение Солнца.

 

Почему Солнце светит?

 

Уже на протяжении миллионов лет Солнце светит почти неизменно. Так же, как теперь для нас, людей, оно светило когда‑то для микроорганизмов и вымерших ящеров. Если бы Солнце разогревалось углем или нефтью, то оно давно бы погасло, так как закончилось бы его топливо. Лет сто назад ученые считали, что Солнце постепенно сжимается и за счет этого выделяет энергию. Но их предположение не оправдалось. Если бы излучение Солнца происходило таким образом, то оно не смогло бы обеспечить жизнь на Земле светом и теплом на протяжении 3 миллиардов лет. Сегодня мы знаем, что излучение Солнца, как и других звезд, продолжается столь длительное время только благодаря атомной энергии. Как же она возникает на Солнце? Упрощенно ее получение можно описать так: из четырех атомов водорода образуется один атом гелия. Этот атом немного легче, чем сумма его составных частей. А что же оставшаяся часть массы, «потерялась»? Нет, она почти целиком превращается в энергию.

Каждую секунду на Солнце расходуется 564 млн. т водорода, которые превращаются в 560 млн. т гелия. Остальные 4 млн. т, то есть 0,7 % горючего вещества, преобразуются в солнечную энергию. Во внутренних областях Солнца сегодня уже гораздо больше гелия, чем во внешних. Наша дневная звезда находится примерно в середине своего жизненного пути.

Запасов горючего ей хватит, по крайней мере, еще на 5 миллиардов лет. В ядре Солнца энергия выделяется в форме очень мощных частиц излучения – квантов. Они пробиваются к поверхности звезды миллионы лет и, достигнув ее, излучаются в космос. Это излучение и есть солнечный свет. Полная мощность солнечного излучения составляет 388 000 000 000 000 000 000 000 кВт или, как говорят физики, 3,88x10²³ кВт.

Вероятно, огромные отвлеченные числа мало о чем вам скажут. Но можно иначе представить, сколь велика энергия, излучаемая нашим светилом.

Каждый квадратный метр солнечной поверхности выделяет 63 000 кВт, а это равно мощности 63 000 электроутюгов или миллиона ламп накаливания. На квадратный метр нашей планеты перпендикулярно ее поверхности попадает лишь немногим более 1 кВт солнечного излучения. Но и этого достаточно, чтобы Земля была обитаемой.

 

 

Из четырех водородных ядер в недрах Солнца образуется одно ядро гелия. Масса этого ядра меньше, чем сумма масс его составляющих. Недостающая масса преобразуется в энергию.

 

Что такое солнечный спектр?

 

Если пропустить белый солнечный свет через узкую щель, а затем через стеклянную призму, то он разделится на цвета радуги: красный, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Такой свет, разложенный на отдельные цвета, называется спектром. Конечно, в наше время для разложения света на цвета спектра ученые используют не простые призмы, а довольно сложные приборы – спектрографы. Можно заметить, что в некоторых местах солнечного спектра на цветах радуги видны темные линии.

Атомы каждого вещества показывают на спектре строго определенные линии.

Поэтому, изучив спектр, мы можем выяснить, какие вещества встречаются во внешних областях Солнца. В загадочных линиях спектра зашифрована важная информация о температуре, давлении и магнитном поле далекой звезды. Ученым расшифровать ее было нетрудно, и так они смогли узнать, насколько горяча поверхность Солнца и из чего она состоит.

 

 

Белый свет Солнца, пройдя через призму, разлагается на цвета радуги и дает спектр.

 

Что такое гранулы?

 

В большой телескоп видимая поверхность Солнца – фотосфера – выглядит как кипящая вода. Она кажется состоящей из отдельных «зерен».

Такую структуру поверхности называют грануляцией, а сами «зерна» – гранулами. Диаметр каждой из них около 1000 км. Появление гранул вызвано конвекцией. В результате процесса конвекции массы горячего вещества из солнечных недр вырываются наружу. В центре гранулы бьет фонтан раскаленного газа. Он поднимается из внутренних областей Солнца со скоростью 500 м/сек. Достигая наивысшей точки, газ растекается, постепенно охлаждается, темнеет и вновь опускается в глубину. Поэтому края гранул темнее, чем их центральные части. Гранулы недолговечны.

Они непрерывно видоизменяются, возникают и исчезают. Средняя продолжительность жизни гранул составляет 10 минут.

 

 

Поверхность Солнца имеет зернистую структуру, которую называют грануляцией.

 

Что такое солнечные пятна?

 

Долгое время считалось, что Солнце является безупречно «чистым» небесным телом. Каково же было изумление древних астрономов, когда они увидели на Солнце темные пятна. Существуют свидетельства, что отдельные наблюдатели замечали их еще 2000 лет назад. Уже в 165 году до нашей эры китайские астрономы взволнованно докладывали государю о черных «оспинках» на лике Солнца. Но так как пятна быстро исчезали, люди успокаивались.

Они находили простейшие объяснения увиденному: птицы пролетели на большой высоте или планета прошла перед диском Солнца. Даже великий астроном Кеплер, открывший законы движения планет, увидев темное пятно на Солнце, принял его за планету Меркурий. В начале XVII века был изобретен телескоп.

И тогда другой великий астроном, Галилео Галилей, в 1610 году смог уверенно доказать, что на Солнце действительно существуют пятна. С помощью этих темных точек Галилею первому удалось установить, что Солнце совершает один оборот вокруг своей оси примерно за месяц. В 1630 году иезуитский священник Кристоф Шейнер опубликовал книгу, где, основываясь на многочисленных наблюдениях пятен, он точно указал скорость вращения Солнца вокруг своей оси.

Ранее ошибочно считалось, что солнечные пятна – холодные места или даже пустоты, через которые, как в разрыв между облаками, можно заглянуть внутрь Солнца. Пятна действительно на 1300–1700° холоднее, чем соседние с ними области, температура которых составляет около 5800 °C. Поэтому их излучение меньше и они кажутся темными. Считается, что солнечные пятна обладают мощным магнитным полем. Оно частично препятствует поступлению горячего потока из внутренних слоев, и оттого эти места охлаждаются. Самые большие солнечные пятна имеют темное ядро – тень, которая на 600° холоднее, чем окружающая ее полутень с температурой примерно 5200°. Диаметр тени некоторых пятен превышает диаметр Земли и достигает 20 000 км, а размер полутени – 50 000 км.

 

 

Большая группа солнечных пятен. Некоторые пятна больше нашей Земли.

 

Обычно возникает сразу несколько пятен, обладающих, как уже отмечалось, чрезвычайно сильным магнитным полем. Внутри группы крупные пятна располагаются попарно. Самая большая группа солнечных пятен, которая когда‑либо наблюдалась, была длиной более 300 000 км. Это почти соответствует расстоянию от Земли до Луны. Группа занимала площадь в 18 млрд. км², что равно 37 поверхностям Земли. Время жизни солнечных пятен гораздо больше, чем у гранул, но в сравнении с ландшафтами отвердевших небесных тел оно все равно очень короткое. Маленькие солнечные пятна существуют несколько часов или дней, время жизни больших групп пятен исчисляется несколькими месяцами.

 

Что такое солнечные факелы?

 

Рядом с солнечными пятнами на фотосфере наблюдаются особенно яркие области. Именно поэтому им дали название факелы.

Они примерно на 2000° горячее, чем районы, их окружающие, и часто встречаются по соседству с пятнами. Особенно хорошо видны факелы на краю Солнца.

Над фотосферными факелами расположены хромосферные факелы, особенно горячие и активные области хромосферы. Это красочное явление заслуживает того, чтобы быть изображенным каким‑либо художником.

Факелы живут дольше, чем солнечные пятна, и принадлежат к долгоживущим образованиям на поверхности Солнца.

 

 

Магнитное поле играет большую роль при возникновении многих явлений на Солнце.

 

 

Если бы пять солнечных пятен решили посоревноваться и обежать вокруг Солнца наперегонки, как бегуны на дистанцию 400 м, то через месяц среднее пятно, близкое к экватору, было бы западнее всех. Пятна, расположенные севернее и южнее его, «отстают» из‑за более медленного вращения Солнца на высоких широтах.

 

 

Если пятно, на которое мы смотрим, расположено примерно в середине солнечного диска, то оно совершит полный оборот вокруг Солнца за 25 дней. Но только через 28 дней мы увидим его опять в середине диска, так как Земля за это время переместится по своей орбите.

 

ВНЕШНИЕ СЛОИ СОЛНЦА

 

Что такое хромосфера?

 

Когда при полном солнечном затмении Луна закрывает яркую фотосферу, расположенная над ней хромосфера становится видимой.

Она светится очень красивым красным цветом. Протяженность этого слоя около 8000 км. Его температура увеличивается с высотой от 4000° до 500 000°. Но хромосфера такая разреженная, что ее яркость все же очень мала. Хромосферный слой не имеет гладкой поверхности: на его верхней границе постоянно происходят горячие выбросы, называемые спикулами. Если наблюдать хромосферу в телескоп, то можно подумать, что смотришь на горящие прерии.

В наше время нет никакой необходимости ждать полного солнечного затмения для наблюдения хромосферы.

После долгих экспериментов ученые разработали специальный оптический фильтр, который прекрасно пропускает свет, излучаемый этим слоем. Использование его дало ощутимые результаты. При наблюдениях было установлено, что грануляция доходит и до хромосферы. На ней, как и на фотосфере, также видны факелы, пятна и вспышки.

 

 

Так выглядит хромосфера, если ее наблюдать через специальный фильтр.

 

Что такое протуберанцы?

 

В моменты полных солнечных затмений невооруженным глазом можно часто наблюдать конусообразные или дугообразные всполохи света, похожие на языки пламени, высоко взвивающиеся из хромосферы. Это протуберанцы. Что же такое протуберанцы на самом деле?

Относительно плотные облака газа с температурой 20 000°. Они значительно ярче, чем окружающие их области со слабым излучением. Протуберанцы могут иметь разные формы, отличаются по размерам и долготе жизни. Скажем, есть долгоживущие стационарные протуберанцы, которые нередко можно видеть в течение месяца. А кроме того, существуют быстро меняющиеся активные протуберанцы. Такое многообразие явлений возникает благодаря магнитному полю. Например, стационарные протуберанцы оно стягивает подобно корсету.

 

 

Активный протуберанец. В этом случае происходит мощный выброс вещества.

 

Типичный протуберанец имеет высоту примерно 40 000 км и ширину 200 000 км.

Но существуют и дугообразные протуберанцы длиной 800 000 км. Некоторые протуберанцы достигают рекордной высоты в 3 000 000 км.

Различные виды протуберанцев можно сегодня наблюдать не только в момент полного солнечного затмения, но в любое время при помощи специальных фильтров и телескопов.

 

 

Стационарный протуберанец. Магнитные силовые линии стягивают ярко светящийся мост вещества длиной 800 000 км. По сравнению с ним наша Земля является маленьким шариком.

 

Что такое корона?

 

Корона – последняя внешняя оболочка Солнца. Несмотря на ее очень высокую температуру, от 600 000 до 5 000 000°, она видна невооруженным глазом только во время полного солнечного затмения. Плотность вещества в короне мала, а вместе с тем невелико и число светящихся частиц. Поэтому сияет корона не столь ярко. Необычайно интенсивный нагрев этого слоя вызван магнитным эффектом и воздействием ударных волн. Они вырываются из фотосферы со сверхзвуковой скоростью и снабжают энергией внешнюю атмосферу Солнца.

 

 

 

Солнечная корона, видимая только во время полного солнечного затмения.

 

Форма короны меняется в зависимости от цикла солнечной активности. В периоды максимальной активности, когда много пятен, она круглая, а в минимуме – вытянута вдоль солнечного экватора.

В последнее время благодаря космическим аппаратам и спутникам появилась возможность наблюдать то излучение короны, которое не проходит через земную атмосферу. Поскольку температура короны очень велика, у нее особенно интенсивно рентгеновское излучение. Но вообще излучение в разных местах короны происходит неравномерно. Существуют горячие активные и спокойные области, а также корональные дыры с температурой 600 000°, то есть относительно невысокой. Из этих дыр в пространство выходят магнитные силовые линии. Они не имеют замкнутой формы и не стягивают вещество.

Поэтому в корональных дырах особенно много частиц покидает Солнце. Поток частиц, исходящий из корональных дыр, мы называем солнечным ветром.

 

 

Солнечная корона в минимуме активности Солнца (слева) и в максимуме (справа).

 

 

Корона в рентгеновских лучах. Специальные методы позволяют увидеть корону в этом диапазоне. Температура одной области внешней оболочки Солнца резко отличается от температуры другой.

 

Что такое солнечный ветер?

 

Солнце испускает не только волновое излучение, но и поток заряженных частиц, в частности протонов (ядер атомов водорода) и электронов.

Этот поток частиц, называемый солнечным ветром, исходит со скоростью от 300 до 1800 км/сек.

Представьте, что из‑за такого истечения вещества Солнце в год теряет 30 биллионов тонн своей массы! Но для нашей звезды это не много. За 5 миллиардов лет жизни Солнце потеряло из‑за солнечного ветра лишь одну десятитысячную долю своей массы. Источником наиболее интенсивного потока частиц являются корональные дыры. Образно выражаясь, здесь Солнце «широко распахивает ворота» для исходящих частиц. При вспышках солнечный ветер усиливается, ускоряется и может привести к заметным помехам на Земле. Это сверхэнергичное космическое излучение не проникает сквозь земную атмосферу, но может быть опасным, а в редких случаях даже смертельным, для космонавтов на орбите.

 

 

Солнечный ветер стал видимым: поток частиц образует хвост кометы, выдувая газы из ее тела.

 

 

Американские астронавты ловили частицы солнечного ветра специальным парусом.

 

 

СОЛНЦЕ, ЗЕМЛЯ, ЧЕЛОВЕК

 

Что такое магнитная буря?

 

Как и у многих небесных тел, у Земли есть магнитное поле. Его силовые линии проходят с севера на юг и дают нам возможность ориентироваться с помощью компаса. Вдали от поверхности Земли ее магнитное поле искажается солнечным ветром. На дневной стороне Земли, повернутой к Солнцу, оно сжато, а на ночной стороне – растянуто.

Сопротивляясь напору солнечного ветра, магнитное поле отклоняет в сторону большую часть его частиц и заслоняет нас от опасного потока. Вообще, магнитное поле служит для нас основной защитой: оно предохраняет все живое на Земле от космических лучей. За мощной вспышкой на Солнце следует внезапное усиление солнечного ветра.

А это в свою очередь вызывает возмущение земного магнитного поля и обычно приводит к магнитной буре.

В такие моменты наше магнитное поле сжимается еще больше, а пролетающие мимо Земли частицы солнечного ветра создают дополнительное магнитное поле. Магнитные бури вызывают помехи в телефонной и радиорелейной системах связи. Изменение магнитного поля Земли создает так же сильные электрические токи в проводах линий электропередачи, отчего сгорают огромные трансформаторы. Многие измерительные приборы показывают неверные результаты. Таким образом, магнитные бури приводят к значительным экономическим потерям.

Однако благодаря работе ученых о приближении магнитной бури мы теперь знаем заранее.

 

 

Магнитное поле Земли деформируется солнечным ветром.

 

Что такое озонный слой?

 

Обычный кислород, вдыхаемый человеком и животными, состоит из молекул – маленьких частиц, содержащих два атома кислорода. На высоте от 15 до 50 км ультрафиолетовое излучение Солнца расщепляет эти молекулы на отдельные атомы. Каждый из них может прилипнуть к нормальной молекуле кислорода. Тогда возникает новый вид кислорода, называемый озоном. Его молекулы состоят уже из трех атомов. Озон имеет чрезвычайно важное свойство поглощать ультрафиолетовое излучение. А оно представляет большую опасность для всего живого на Земле. Только благодаря озонному слою, который особенно плотен на высоте от 20 до 30 км, зародилась жизнь на материках.

Если бы 500 миллионов лет назад не возник этот защитный слой, то сегодня существовали бы только морские животные: ведь их предохраняет вода, которая тоже поглощает ультрафиолетовое излучение. Сильный поток частиц во время солнечных вспышек может на какое‑то время ослабить озонный слой.

По мнению ученых, загрязнение окружающей среды также приводит к медленному разрушению озонного слоя.

 

Что такое полярное сияние?

 

Большинство частиц солнечного ветра отклоняется земным магнитным полем и не достигает земной поверхности. Но, как мы знаем, некоторые из них могут проникать в деформированное магнитное поле. Эти частицы собираются в «хвосте» магнитного поля и в радиационных поясах над ночным полушарием Земли, где временно задерживаются. Но внезапно частицы могут начать стремительное движение вдоль силовых линий к Земле и в полярных областях проникают в верхние слои атмосферы. После соударения частиц радиационных поясов с молекулами воздуха те начинают излучать свет. Так возникают полярные сияния. Похожим образом электронный луч в телевизионной трубке возбуждает свечение атомов на экране. Полярные сияния бывают разного цвета и формы. Они могут иметь форму луча или дуги, блуждающего света или медленного тления. Чаще всего их наблюдают в той части северного полушария, которая включает в себя северные области Скандинавии, Канаду и Аляску. Иногда полярное сияние можно увидеть и в Центральной Европе. Здесь оно возникает как красное мерцание в северной части неба.

Порой это явление наблюдают и в Азии.

Видимо, раньше люди видели полярные сияния чаще. В деревни даже вызывали пожарные машины, так как казалось, что на севере случился большой пожар.

Теперь ночью города освещены столь ярко, что трудно заметить тусклый свет на небе. Разумеется, полярное сияние возникает и в южном полушарии. Но в этом случае нельзя называть его северным сиянием.

 

 

Полярное сияние в Норвегии и Канаде – обычное явление.

 

БУДУЩЕЕ СОЛНЦА

 

Эрих Юбелакер

Солнце

 

 

ЮБЕЛАКЕР Эрих

"СОЛНЦЕ"

 

Предисловие

 

 

 

Почему нам так важно как можно больше знать о Солнце?

На нашей планете остается все меньше топлива. И чтобы обеспечить свое существование, мы должны искать новые источники энергии. Наука и техника далеко шагнули вперед. Но вместе с тем следует подумать о таких технологиях, благодаря которым окружающие нас вода, воздух, природные богатства не будут уничтожены, а останутся для следующих поколений. Все это заставляет человечество серьезно исследовать Солнце – дневную звезду, дарящую ему свет, тепло и энергию.

Миллиарды лет тому назад Солнце возникло вместе с планетами, входящими в его систему, из газовых и пылевых облаков. Для нас это самая важная звезда.

Но среди двухсот миллиардов звезд, составляющих большую семью, которую мы называем Млечным Путем, Солнце занимает весьма скромное место. Оно не слишком велико и не слишком мало и по своей мощности является средней звездой во Вселенной. Существуют более старые или более молодые звезды. Но по нашим, «земным» представлениям, размеры Солнца колоссальны. В него можно, скажем, поместить 1,3 миллиона шаров размером с Землю. Излучение квадратного метра Солнца равно излучению миллиона ламп накаливания.

Каждую секунду оно расходует миллионы тонн ядерного топлива и может светить и обеспечивать нас энергией еще 5 миллиардов лет. Солнце выделяет гигантское количество энергии. Лишь ничтожная часть ее достигает Земли. Но и этого более чем достаточно. Всего за 28 минут оно посылает к нашей планете энергии больше, чем человечество может потратить в течение года. Первостепенное значение солнечная энергия будет иметь для будущих поколений, когда человечество израсходует запасы нефти, угля или урана и их названия будут встречаться только в исторических книгах.

С древних времен люди наблюдали за Солнцем, боялись его, почитали как бога, а также использовали для отсчета времени. Уже в XVII веке начались научные исследования нашего сверкающего светила, не прекращавшиеся на протяжении веков. Но только в последние десятилетия благодаря космическим полетам и работе ученых мы получили новое представление о Солнце. Из этой книги вы узнаете об интереснейших исследованиях Солнца, о таких загадочных явлениях, как солнечные пятна и полярное сияние, о солнечной энергии, магнитных бурях и солнечном ветре.

 

СОЛНЦЕ – ИСТОЧНИК ЖИЗНИ

 

Что думали наши предки о Солнце?

 

 

 

Еще задолго до наступления нашего научно‑технического века люди наблюдали Солнце. Они знали его животворную силу, почитали и поклонялись ему как богу. Кроме того, люди использовали дневное светило для исчисления времени. Культовые сооружения в древние времена строились большей частью так, чтобы по ним можно было определить точки восхода и захода Солнца в начале весны или лета. Одним из самых замечательных сооружений этого типа является громадное каменное кольцо Стонхендж в Англии. Его строительство началось примерно за 2000 лет до нашей эры.

Из районов, удаленных на десятки километров, были доставлены каменные глыбы весом до 48 т и высотой до 8 м.

Если наблюдать восход Солнца 21 июня, находясь в центре этого огромного каменного кольца, то светило взойдет точно над одиноким камнем, расположенным в 80 м от центра. Некоторые ученые считают, что Стонхендж использовался как каменный компьютер для вычисления времени затмений. Линии, соединяющие некоторые камни, указывают на точки восхода и захода Солнца и Луны. Зная их, можно предсказать даты затмений.

 

 

Стонхендж – святилище Солнце и каменный компьютер.

 

Древнейший праздник человечества – Пасха – тоже связан с Солнцем, даже само слово «Пасха» в немецком, английском и некоторых других языках имеет один корень со словом «восток». В это время года Солнце на своем пути достигает той точки на востоке, где начинается его весеннее восхождение. Рождество тоже приходится на время, когда полуденная высота Солнца перестает уменьшаться и начинает постепенно возрастать. Этот день, 25 декабря, называют «солнцеворотом» – так как Солнце поворачивает от зимы к лету. Еще у древних римлян он считался праздником.

 

 

На национальных флагах многих стран, например Японии, изображены Солнце и солнечные символы.

 

В Древнем Египте бог солнца Ра занимал особое положение. А фараон Эхнатон даже считал солнечный диск самим богом.

 

 

Египетский фараон Эхнатон со своей супругой Нефертити поклонялись Солнцу как богу.

 

Греки в старину полагали, что бог солнца Гелиос каждый день проезжает по небу на солнечной колеснице, запряженной огненными конями.

Американские племена майя, инков и ацтеков, жившие вдали от Европы и Азии, также почитали солнечных богов и даже приносили им в жертву людей.

И теперь, в XX веке, люди порой не понимают явлений, связанных с Солнцем, иногда испытывают даже священный ужас. Например, в 1973 году во время полного солнечного затмения в Африке многие люди покончили жизнь самоубийством: совершенно безобидное явление природы они приняли за конец света. В 1980 году индийские полицейские стреляли из пистолетов и ружей в Луну, которая закрыла Солнце. Уже несколько тысячелетий Солнце играет огромную роль в астрологии – учении о связи между расположением светил и историческими событиями, судьбами людей и народов.