Феликс Зигель - Вселенная полна загадок

Этот солнечный взрыв тотчас отразился на земных явлениях — наблюдались перерывы в радиопередаче, телефонной и телеграфной связи. Жестокие морозы, наступившие в конце той зимы и на редкость дождливое, прохладное лето в наших широтах, возможно, также были своеобразным отзвуком на солнечную вспышку. Наблюдались аналогичные вспышки и в последующие годы.

По исследованиям советского астронома А. Б. Северного, выполненным в Крымской астрофизической обсерватории, хромосферные вспышки тесно связаны с магнитными полями на поверхности Солнца. В процессе развития вспышки солнечные газы движутся со скоростью больше 10 километров в секунду, и при этом возникает мощное коротковолновое излучение, регистрируемое теперь с помощью ракет.

Причина солнечных вспышек пока неясна. Возможно, что в этом случае мы наблюдаем явления, сходные со взрывами атомных или водородных бомб.

Чем выше поднимаемся мы над поверхностью Солнца, тем больше встречаем загадок. Пожалуй, наиболее загадочной частью Солнца является его корона.

Лучи этого жемчужно-серебристого сияния простираются иногда на два-три поперечника Солнца. Форма и яркость короны, вид ее лучей не остаются неизменными. Замечено, что в те годы, когда на Солнце много пятен, солнечная корона имеет симметричную форму — во все стороны ее лучи простираются почти на одинаковую длину. Наоборот, в годы минимума солнечной деятельности корона как бы сплюснута к экватору Солнца, в плоскости которого и располагаются ее главные лучи.

Исследования спектра короны показали, что природа ее имеет двоякий характер. Внутренняя часть короны, примыкающая непосредственно к хромосфере, или, как говорят астрономы, «внутренняя корона», состоит из атомов газов и свободных, покинувших атомы электронов.

Жемчужная корона Солнца.

По всей вероятности, во внутренней короне имеются те же газы, что и в хромосфере (водород, кальций, гелий). Непосредственно обнаружены лишь атомы железа, правда, в совершенно необычном состоянии. Если в земных условиях вокруг ядра атома железа кружится двадцать шесть электронов, то в солнечной короне атомы железа наполовину разрушены — вокруг их ядер обращается всего тринадцать электронов!

Причиной столь сильных для мира атома разрушений может быть только исключительно высокая температура— около миллиона градусов! Как это ни странно, но и другие факты приводят к тому же неожиданному выводу: солнечная корона «раскалена» до температуры 1 миллион градусов!

Слово «раскалена» мы не случайно поставили в кавычки. Термин «температура» употребляется учеными в различном смысле. В житейской практике мы имеем дело с температурой как мерой энергии движения молекул тела. Такая температура тесно связана с физиологическим ощущением тепла.

Что же касается сверхвысокой температуры солнечной короны, то в данном случае под температурой астрофизики понимают нечто иное. В солнечной короне нет молекул. Да и атомы там сильно ионизированы, то есть разрушены, и недосчитывают порой многих полагающихся им электронов. Степень ионизации атомов характеризуется так называемой ионизационной температурой, а мера энергии движения электронов солнечной короны— электронной температурой. Когда говорят о «раскаленности» короны, то имеют в виду именно эти температуры.

Мы привыкли к тому, что раскаленное тело внутри горячее, чем снаружи. На Солнце все наоборот. Самая внешняя его оболочка несравненно горячее фотосферы и лишь немногим уступает температуре солнечных недр. Все это тем более удивительно, что в области солнечной короны постоянно движутся протуберанцы, температура которых не превышает 15 тысяч градусов! Такое «сосуществование» еще более странно, чем сохранение льда в раскаленной доменной печи!

Свет внутренней короны вызван не только светящимися газами, но и хаотически движущимися с колоссальными скоростями свободными электронами. Сами электроны, конечно, не светятся, но зато они сильно рассеивают падающий на них солнечный свет. Серебристость света короны и ее лучей вызвана именно свободными электронами.

С высоты над поверхностью Солнца в 0,3 его радиуса начинается внешняя корона. Она состоит из множества мельчайших твердых частичек, рассеивающих солнечные лучи. По своей природе они неотличимы от частиц знакомого нам зодиакального света. Строго говоря, внешняя корона не является частью Солнца. Это скорее ореол солнечного света, образованный на частицах той мельчайшей космической пыли, которая, по-видимому, обволакивает всю планетную систему. Он немного напоминает ореол, возникающий вокруг уличных фонарей в густом тумане.

Главная загадка короны — ее необычайно высокая температура — пока не нашла общепризнанного объяснения.

Вероятно, прав московский астроном профессор И. С. Шкловский, который считает, что разогрев короны вызван электрическими силами, возникающими при изменении магнитных полей на Солнце. Общеизвестно, что электрический ток способен нагреть проводник до очень высокой температуры. Весьма возможно, что солнечная корона в некоторой степени похожа на проводник, разогреваемый электрическими токами.

Как показали недавние исследования американских астрономов, хромосферные вспышки оказывают существенное влияние на процессы, происходящие в солнечной короне. По-видимому, вспышки сильно подогревают корону и увеличивают внутри нее количество свободных электронов.

В целом же можно считать, что Солнце остается непонятным. Природа главных, основных явлений, наблюдаемых на Солнце, как, например, пятен или протуберанцев, далеко еще не разгадана. Не случайно поэтому на изучение Солнца брошены сейчас основные силы огромной армии астрономов. Оно и понятно: жизнь на Земле тесно связана с Солнцем, с процессами, на нем происходящими. Изучение главного для нас небесного тела имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение.

Удивительные процессы, происходящие на Солнце, имеют своим источником его внутреннюю энергию. То же можно сказать и о других солнцах — далеких звездах. Тихое, ласкающее наш взор сияние звезд и ослепительный блеск Солнца имеют одну природу, одно происхождение.

Людям, далеким от современной астрономии, может показаться, что свечение звезд, в том числе и Солнца, объясняется просто. Все эти космические тела необычайно сильно раскалены — неудивительно поэтому, что они испускают мощные потоки света.

Простота такого объяснения только кажущаяся. Оно оставляет невыясненным главное: что именно заставляет звезды быть самыми горячими из всех небесных тел и почему температура их, как правило, остается практически неизменной в течение колоссальных промежутков времени.