Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

13. С помощью каких приборов изучают Солнце? Одним из самых важных приборов, служащих для изучения Солнца, является спектроскоп. Этот прибор, основанный на использовании призмы, разлагающей солнечный свет на составные части, дает возможность анализировать свет Солнца (или других небесных тел) и определять, из каких химических элементов состоит Солнце. Спектроскоп позволяет выделять индивидуальные световые сигналы каждого из элементов. Коронограф и спектрогелиограф — приборы, позволяющие фотографировать внешние части Солнца. С помощью этих приборов создаются условия полного солнечного затмения. Достигается это путем удаления изображения Солнца из фокусного устройства телескопа. Целостат — прибор, представляющий собой регулируемую часовым механизмом систему зеркал, которые ловят изображение Солнца. С помощью всех этих приборов в совокупности с солнечными башенными телескопами и другими специальными устройствами ученые смогли узнать очень многое о сложном составе и удивительных свойствах Солнца.

14. Что такое солнечные пятна? Солнечные пятна — это газовые вихри, рождающиеся в солнечном ядре. Достигнув поверхности Солнца, они расширяются и давление в них уменьшается. С Земли они обычно выглядят как темные участки, окруженные более светлым пространством. Участки эти кажутся более темными, так как они холоднее окружающей их поверхности. Диаметр темного центрального участка, или пятна, составляет от 800 км (небольшие пятна) до 80 000 км (наибольшие).

15. В каких районах Солнца возникают пятна? Солнечные пятна имеют некоторое сходство с земными ураганами. Эти газовые вихри образуются в двух зонах — в пределах 30–40° по обе стороны от солнечного экватора. Бессистемно увеличиваясь как в размерах, так и в числе, они движутся по направлению к экватору, но, еще не успев дойти до него, исчезают. Часто в это же самое время на смену исчезнувшим пятнам из более высоких широт приходят новые. Солнечные пятна обычно недолговечны — средняя продолжительность их существования колеблется от нескольких дней до недели.

16. Что такое цикл солнечных пятен? Как показывает многолетнее изучение солнечных пятен, почти в любое время на Солнце можно обнаружить несколько пятен. Но максимума их количество достигает через интервалы примерно в 11 лет. Период усиленного возникновения солнечных пятен, или период максимума, длится около двух лет. — Правда, вовсе не следует думать, что периоды максимума всегда наступают точно через 11 лет. Интервалы между годами максимума колеблются от 7 до 17 лет.

17. Что такое солнечные протуберанцы? Протуберанцы — это огненные облака светящихся газов, в основном водорода, которые вырываются из хромосферы («окрашенного» слоя атмосферы Солнца). В виде неустойчивых, очень быстро изменяющих свою форму вспышек протуберанцы за чрезвычайно короткое время распространяются на огромные расстояния — нередко они удаляются от поверхности Солнца на 400 000 км. Затем, приняв форму узкой ленты, они вновь направляются к поверхности. Чаще всего протуберанцы образуются по соседству с солнечными пятнами и, вероятно, связаны с деятельностью последних. Можно предполагать, что в результате этих мощных извержений какое-то количество солнечного газа достигает Земли.

18. Отчего образуются солнечные пятна? Человек начал наблюдать за солнечными пятнами и изучать их гораздо раньше, чем любые другие явления на Солнце. Несмотря на это, об их происхождении до сих пор мы не имеем точных сведений. Согласно гипотезе шведских ученых, они возникают как следствие магнитных возмущений: два взаимно отталкивающихся вихря движутся из глубины Солнца к его поверхности в виде подковообразного магнита, полюса которого находятся по обе стороны от экватора.

19. Как погода и другие явления, происходящие на Земле, связаны с солнечными возмущениями? Вспышки на Солнце и другие проявления солнечной активности имеют самое прямое отношение к полярным сияниям. Частицы, выбрасываемые Солнцем во. время солнечных возмущений, бомбардируя разреженные газовые пространства верхней атмосферы, вызывают их свечение. Полярные сияния нередко сопровождаются магнитными бурями. В таких случаях может серьезно нарушиться или даже совсем прерваться радиосвязь. Стрелки компасов в это время начинают метаться. Вот почему изучение солнечных пятен очень важно — как в практическом, так и в научном отношении.

О других воздействиях солнечной активности известно еще не очень много; наши знания о них мы строим пока лишь на предположениях. Так, некоторые ученые упорно пытаются установить зависимость между солнечной деятельностью и дождями, сменой циклов погоды и различными ее аномалиями. Рассказать здесь хотя бы коротко обо всех попытках установить связь между солнечными пятнами и самыми различными зем ными явлениями — довольно трудная задача. Побережем наше время и подождем результатов полевых и экспериментальных исследований. А до тех пор колебания курса акций и войны, рождения и смерти, ураганы и поведение животных, результаты спортивных состязаний и настроение людей по-прежнему будут ставить в зависимость от солнечных пятен.

20. Как движется Земля по отношению к Солнцу? Земля вращается вокруг своей оси. Один оборот вокруг оси Земля совершает за 23 часа 56 минут 4 (или несколько больше) секунды. Это движение является причиной смены дня и ночи. Вращаясь вокруг своей оси, Земля в то же время движется, или обращается, вокруг Солнца. Путь, или орбита, вращения представляет собой не окружность, а эллипс, причем форма его меняется с изменением расстояния между Землей и Солнцем. Период времени, за который Земля совершает оборот вокруг Солнца, равен одному году. Правда, в понятие «год» иногда вкладывается разное содержание. Обычный же год, который положен в основу календаря, называется тропическим и насчитывает 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд.

Земля движется по своей орбите со скоростью 226 км/сек. А это значит, что, пока вы читали этот вопрос и ответ на него, Земля продвинулась на 1330 км!

21. Занимает ли Земля вертикальное положение по отношению к Солнцу? Нет. Ее ось отклонена от вертикали на 23,5°. (Под вертикалью мы подразумеваем перпендикуляр к плоскости земной орбиты.) Этот наклон земной оси остается неизменным как во время суточного вращения Земли вокруг своей оси, так и во время ее годового обращения вокруг Солнца.

22. Какое значение имеет такое положение Земли? Именно благодаря положению, которое занимает Земля по отношению к Солнцу, происходит смена времен года. Так как при вращении Земли вокруг Солнца наклон земной оси остается постоянным, то в какой-то определенный период Северный полюс будет наклонен к Солнцу, а в другой — в противоположном направлении. Когда Северный полюс наклонен к Солнцу, солнечные лучи в северном полушарии падают на каждую квадратную единицу более прямо и концентрированно; в это время в северной половине Земли наступает лето. Очевидно, что Южный полюс в это время отдален от Солнца и в южном полушарии господствует зима.