Сергей Всехсвятский - Как познавалась Вселенная

Откуда же Солнце, которое, почти не изменяясь, существует уже много миллиардов лет, получает столь огромную энергию? Оказывается, что при температурах и давлениях, существующих внутри Солнца, происходят непрерывные превращения вещества: из более лёгких химических элементов образуются более тяжёлые. Эти реакции сопровождаются освобождением энергии, скрытой в ядрах атомов [4] Об атомах и атомной (ядерной) энергии см. книжку: В. A. Лешковцев , Атомная энергия, «Научно-популярная библиотека» Гостехиздата. . Запасы атомной энергии Солнца столь грандиозны, что они поддерживали и будут поддерживать его излучение на протяжении ещё многих миллиардов лет.

Солнце состоит из раскалённых газов или паров тех же химических элементов, из которых образованы как Земля, так и все другие космические тела. Этот важный вывод, подтверждающий учение о единстве материи во вселенной, был получен с помощью спектрального анализа.

Современная астрономическая наука вооружена замечательными методами и приборами, которые позволяют с большой точностью изучать процессы, происходящие на Солнце. Установлено, что вещество на нём находится в постоянном движении. На поверхности Солнца наблюдаются тёмные пятна. Это гигантские вихри, захватывающие огромные области, часто во много раз превосходящие размеры Земли. Пятна существуют несколько дней и даже недель, постепенно изменяясь.

Процессы, происходящие на Солнце, сопровождаются электрическими и магнитными явлениями.

Активные процессы происходят не только на видимой нам поверхности Солнца — его фотосфере. Они происходят и в его оболочке, состоящей из более разреженного раскалённого газа. В период усиления солнечной деятельности потоки частиц с огромными скоростями вылетают из активных областей Солнца. Если Земля попадает в этот поток, то магнитное и электрическое состояния земной атмосферы резко меняются. При этом обычно нарушается нормальная работа радио.

Процессы, происходящие на Солнце, в сильной степени влияют и на метеорологические явления, происходящие на Земле. Поэтому в настоящее время ведётся непрерывное наблюдение за Солнцем. На наших обсерваториях существует специальная служба Солнца. Астрономы тщательно следят за всеми изменениями, происходящими на солнечной поверхности. На основе наблюдений составляются характеристики активности Солнца, которые используются для решения важных народнохозяйственных задач [5] Подробнее о Солнце см. книжку в серии «Научно-просветительная библиотека» Гостехиздата, Г. А. Аристов , Солнце. .

Как мы видели, звёздное небо учёные наблюдали уже давно. Однако раскрыть природу звёзд удалось сравнительно недавно. Колоссальные расстояния звёзд от Земли не позволяли долгое время изучать их особенности. Только примерно со второй половины XIX столетия астрономы начали собирать сведения о звёздах, их расстояниях и характере движения в космическом пространстве. Постепенно выяснилось, что звёзды значительно отличаются друг от друга по действительной яркости или так называемой светимости. Солнце, например, отнесённое мысленно на расстояние звезды Веги, было бы по яркости в 35 раз слабее её. Замечено было различие и в цвете звёзд.

С открытием спектрального анализа наука о звёздах пополнилась важнейшими сведениями. Тщательное изучение спектров звёзд показало значительное различие в температурах, существующих на поверхности звёзд — от 2000 до 30 000 и более градусов; отдельные звёзды имеют температуру, доходящую до 100 000 и даже до 500 000 градусов. Были определены и размеры звёзд; при этом Солнце по сравнению с другими звёздами оказалось звездой средней величины.

Кроме множества отдельных звёзд, учёные открыли большое число двойных, а также тройных и кратных звёзд. Эти звёзды, отличаясь каждая своими размерами и другими особенностями, образуют вместе физически связанную систему тел. Например, яркая звезда из созвездия Близнецов — Кастор — состоит из трёх составных частей, каждая из которых в свою очередь является двойной звездой.

Многие звёзды оказались переменными по своей яркости: их светимость периодически меняется.

Встречаются также звёзды, находящиеся в неустойчивом состоянии. С их поверхности в космическое пространство улетают большие количества вещества, из которого состоит звезда. Иногда этот процесс сопровождается мощными вспышками, приводящими к появлению так называемых «новых» звёзд [6] Подробнее о мире звёзд см. брошюру «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: проф. К. Ф. Огородников , Сколько звёзд на небе. .

Все эти многочисленные и разнообразные звёзды, звёздные скопления, а также массы рассеянной материи входят в нашу гигантскую звёздную систему Галактику, которая насчитывает примерно около ста пятидесяти миллиардов звёзд.

По форме Галактика напоминает сплюснутую дискообразную фигуру (рис. 8), диаметр её около 85 000 световых лет [7] Световой год — расстояние, которое световые лучи проходят за год. Он равен 9,5 тысячам миллиардов км. Это расстояние в 63 тысячи раз больше расстояния от Земли до Солнца. .

Звёзды, образующие Галактику, обращаются вокруг её ядра, представляющего собою скопление миллионов звёзд. Чем ближе звёзды Галактики находятся к её ядру, тем быстрее они обращаются вокруг него, но периоды обращений звёзд измеряются десятками и сотнями миллионов лет. Солнце находится от центра Галактики на расстоянии почти в 23 000 световых лет и делает полный оборот вокруг ядра примерно за 180 миллионов лет.

Но Галактикой, хотя она и колоссальна, не ограничивается вселенная.

Мощные современные телескопы позволили учёным открыть многочисленные туманности, имеющие самые различные размеры и формы.

Фотографирование неба дало возможность установить в основном три группы туманностей. В первую группу входят бесформенные туманности, являющиеся огромными облаками разреженного газа и пыли. Мы их видим благодаря тому, что они освещаются находящимися вблизи них горячими звёздами или, наоборот, загораживают свет звёзд, расположенных за ними. Эти туманности в большом количестве находятся в нашей звёздной системе и видны на небе преимущественно в области Млечного Пути.

Вторую группу составляет небольшое число так называемых планетарных туманностей, которые также входят в нашу Галактику. Они имеют вид круглых или кольцеобразных туманных пятнышек, в центре которых обязательно находится яркая и очень горячая звезда. Это — газовые туманности; в сравнительно слабые телескопы они представляются в форме круглых дисков, напоминающих диски планет, отчего они и получили своё название.