Солнечные затмения
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Почти все, что мы знаем о внешней атмосфере Солнца, рассказали нам солнечные затмения — явления некогда весьма драматические и страшные для целых народов, а теперь столь желанные для астрономов и всех любознательных людей. Раньше солнечным затмениям часто приписывали дурные предзнаменования, ожидания войны и неурожаев. Вот первая донесенная до нас запись о затмении, которое произошло в 2137 году до н. э. Тогда китайский император, испугавшись затмения, издал специальное постановление о придворных астрономах: «Если астрономы укажут более раннее время затмения, их следует казнить без отсрочки, а если более позднее — их следует казнить без оттяжки».
Конечно, теперь предсказание затмений с точностью до секунды — дело не такое уж сложное. Никто не боится их, а астрономы ждут их с нетерпением. Часто они предпринимают опасные путешествия, чтобы с корабля, с дирижабля или затерянного в океане необитаемого острова взглянуть на Солнце, прикрытое диском Луны. Правда, Солнце неохотно раскрывает свои тайны: за сто лет астрономам мира удалось видеть его полное затмение в течение всего лишь ста минут. Всего минута в год! Тем не менее, наука накопила уже достаточно сведений о строении фото- и хромосфер, хорошо изучила пламеобразные вспышки газа на поверхности Солнца и его короны.
Но как же удалось ученым заглянуть под непроницаемое для телескопа темное дно фотосферы? Масса и диаметр Солнца точно известны науке. Поэтому астрофизик, хоть и не может заглянуть на глубину большую, чем 300 километров, легко вычислит плотность, давление и температуру в любой точке солнечных недр. Вот некоторые данные о раскаленном ядре Солнца.
В центре нашего светила, на глубине около 800 тысяч километров, давление равно 100 миллиардам атмосфер. Значит, газ должен быть нагрет там до 16 миллионов градусов. Много ли это? Расчеты показывают, что булавочная головка, нагретая до температуры солнечного ядра, выделит столько тепла, что его хватит для испепеления дерева, расположенного от нее в 100 километрах. Плотность газов в ядре Солнца в 11 с лишним раз больше плотности свинца. Радиус ядра составляет всего четвертую часть радиуса всего Солнца, но это раскаленное ядро производит девять десятых всей энергии, излучаемой Солнцем в пространство.
Разогретый до многомиллионной температуры газ в этой водородной топке непрозрачен и черен, как растопленный вар. Фантастически мощные ядерные реакции, столкновение ядер и электронов рождают снопы невидимых рентгеновых лучей. И прежде чем выйти из центра солнечного ядра, лучи эти пробегают со скоростью света гигантский зигзагообразный путь. Путь этот — от центра Солнца к его поверхности — занимает 20 тысяч лет!
Постепенно рентгеновы лучи изменяются. Частота их колебаний уменьшается, длина волны, наоборот, увеличивается. Так невидимые рентгеновы лучи превращаются сначала в ультрафиолетовые, а потом и в видимые. И вот, наконец, солнечная энергия достигает поверхности — фотосферы. Яркие лучи Солнца, которых ждем мы каждое утро, устремляются в пространство.
Вот почему нельзя назвать Солнце неэкономным и расточительным. Да, оно выбрасывает, извергает из своих недр невообразимое количество энергии. Всего только за три дня несет оно нам (а это, не забудьте, всего лишь двухмиллиардная часть) столько энергии, столько тепла и света, сколько можно получить, если сжечь сразу все мировые геологические запасы нефти, каменного угля, все деревья. Поистине колоссальная энергия! Но по сравнению с массой Солнца выделение этой энергии не так уж велико. Помните? Человек при нормальном обмене веществ выделяет на один килограмм массы энергии в пять раз больше, чем раскаленное, слепящее Солнце! Это еще раз подтверждает, что Солнце — это не только «огнь всепожирающий», но и ласковый, рачительный источник энергии. И задача человека — приручить эту энергию. Солнечные батареи уже дают электрический ток спутникам и космическим кораблям, ориентируют их в пространстве. Собранное многометровыми зеркальными уловителями в фокус солнечное тепло гонит по трубам горячую воду в дома, обогревает теплицы..
И разве это не маленькие кусочки Солнца, перенесенные на Землю гением и трудом человека? Ведь, как и наше великое светило — Солнце, они несут людям свет, мир и счастье!
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.