100 великих тайн Вселенной - Анатолий Бернацкий

Не будет лишено смысла и предположение, что и у большинства звезд нашей Галактики, да и Вселенной, имеет место аналогичный механизм образования света, то есть за счет вращения и наличия собственного магнитного поля…

Кстати, еще в 1897 году русский астроном А.П. Ганский говорил, что «по цвету, корона удивительно похожа на Солнце, как будто его (Солнца) свет отражается зеркалом…». Таким образом, еще в конце позапрошлого века появилось предположение, что солнечный свет — это отраженное от его поверхности излучение солнечной короны.

Однако начавшееся в 20-х годах прошлого столетия активное развитие ядерной физики привело к тому, что гипотеза о Солнце как «термоядерном реакторе» стала доминирующей. Да и водорода в Солнце и звездах предостаточно. По этой причине гипотеза термоядерного Солнца была принята на «ура». А вот гипотеза «холодного» Солнца была подвергнута остракизму.

Солнечный парадокс: попытка разрешения

Как и любая звезда, Солнце таит в себе немало загадок. Но, в отличие от звезд, которые находятся от Земли на расстоянии в десятки световых лет, до Солнца, по космическим масштабам, чуть ли не рукой подать. Поэтому для престижа астрономической науки ученым особенно важно раскрытие солнечных тайн.

Одной из таких нераскрытых загадок Солнца является температурная аномалия солнечной короны — внешней атмосферы светила, температура которой, по современным оценкам, выше одного миллиона градусов Кельвина.

— Ну и что здесь такого загадочного? — скорее всего, спросит вдумчивый читатель. — Ведь Солнце — это раскаленный шар, который словно гигантский факел освещает почти всю Солнечную систему.

Впрочем, на первый взгляд никакой загадки, а тем более парадокса в высокой температуре короны вроде бы и нет: ведь температура в недрах Солнца, где согласно современной модели протекают термоядерные реакции синтеза, также достигает миллионов градусов Кельвина.

Американский исследователь Солнца Джеймс Климчук

Но в этой модели есть один не только труднообъяснимый, но одновременно, и парадоксальный нюанс. Суть его в следующем.

Дело в том, что между короной и недрами Солнца находится своеобразная прокладка в виде так называемой фотосферы — «поверхности» Солнца, которая, по сути, и излучает в том оптическом диапазоне, который мы видим. Точнее, видим тогда, когда смотрим на Солнце на закате или на восходе, сквозь тучи или с помощью темных очков.

При этом хорошо известно даже школьнику, что температура фотосферы приблизительно равна 5–6 тысячам градусов Кельвина, то есть на три порядка меньше температур и в короне, и в недрах Солнца.

А теперь для лучшего понимания температурного парадокса Солнца приведем следующую аналогию. Представьте на время две раскаленные добела электроплиты. Они плотно прижаты одна к другой своими спиралями и в таком положении работают миллиарды лет. Ничего особенного в этом нет. Работают и пусть работают. Но оказывается, между спиралями все время находится тончайший слой льда. И справа от него, и слева — сверхвысокие температуры, а для льда все нипочем. Он — не тает! Теперь легко понять, сколь серьезной является проблема, которую пытаются разрешить ученые-астрофизики.

Вообще-то теоретически этот парадокс вполне можно разрешить. Причем для этого существуют целых два варианта.

Во-первых, можно предположить, что источником энергии Солнца являются процессы, которые происходят не внутри него, а на поверхности.

Или же, это, во-вторых, придерживаться той точки зрения, что существует некий механизм, с помощью которого энергия из недр Солнца передается в его корону, но при этом каким-то неизвестным путем «обходит» фотосферу, не оказывая на нее никакого влияния.

Уже в нашем столетии свою точку зрения на эту проблему высказал американский исследователь Джеймс Климчук. Анализируя информацию, которую собрал солнечный зонд «Hinode», ученый пришел к выводу, что наблюдаемую и труднообъяснимую в рамках теории непрерывного «подогрева» многомиллионную температуру плазменных петель в короне все-таки можно объяснить.

Он считает, что для этого следует предположить существование на Солнце так называемых «нановспышек», которые с помощью современных средств наблюдения увидеть практически невозможно. Именно эти микроскопические вспышки и позволяют веществу в петлях разогреться до 10 миллионов градусов Кельвина. Однако при этом плотность вещества в них почти не меняется, а значит, их яркость остается практически на прежнем уровне.

Вот такое решение солнечного парадокса. Прямо скажем, верится в эту гипотезу с трудом. Но, как говорится, на безрыбье…

Четки и кольца при затмениях

Если не все и видели солнечное затмение, то слышал о нем, наверное, каждый человек. Происходит оно в новолуние, когда Луна, проходя между Солнцем и Землей, закрывает его от земного наблюдателя. В этот период сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и поэтому сама Луна не видна.

Очень красочное описание затмения Солнца, которое произошло 8 июля 1842 года в итальянском городе Павии и длилось всего две минуты, дал английский астроном Фрэнсис Бейли: «Наиболее удивительной подробностью всей картины было появление трех больших выступов (протуберанцев), которые высились над краем Луны, но составляли, очевидно, часть короны. Они походили на горы громадной высоты, на снеговые вершины Альп, когда те освещены красными лучами заходящего Солнца. Их красный цвет впадал в лиловый или пурпуровый; быть может, лучше всего подошел бы сюда оттенок цветов персика. Свет выступов, в противоположность остальным частям короны, был совершенно спокоен, «горы» не искрились и не переливались. Все три выступа, несколько разные по величине, были видны до последнего момента полной фазы затмения. Но как только прорвался первый луч Солнца, протуберанцы вместе с короной пропали бесследно, и сразу восстановился яркий свет дня».

Английский астроном Фрэнсис Бейли описал затмение Солнца, которое произошло 8 июля 1842 года в итальянском городе Павии

Несмотря на то что при полном солнечном затмении диск Солнца практически полностью закрыт, тем не менее тень от Луны на земной поверхности не превышает в диаметре 270 километров. И по этой причине наблюдать это явление можно лишь в узкой полосе.

Следует также иметь в виду, что Луна обращается по эллиптической орбите, а значит, расстояние между ней и Землей в момент затмения может быть различным. Поэтому и размеры пятна на поверхности Земли тоже могут колебаться от максимального до нуля.

Для человека, оказавшегося в этом пятне, наступает настоящая ночь: небо в это время темнеет, и он может увидеть яркие звезды и планеты. А вокруг скрытого Луной солнечного диска появляется корона, которую в обычное время увидеть невозможно.

Солнечное затмение — явление кратковременное. Для неподвижного наземного наблюдателя полная фаза длится всего нескольких минут. При этом лунная тень по земной поверхности движется со скоростью чуть больше 1 километра в секунду.

Однако чтобы увидеть солнечное затмение, не обязательно находиться в самом круге падающей на Землю лунной тени. Вблизи от него (на расстоянии около двух тысяч километров) можно наблюдать так называемое частное затмение. В этом случае Луна закрывает только часть солнечного диска, поэтому небо в этой ситуации темнеет слабо и звезды не видны.

Астрономы выделяют еще и кольцеобразное затмение, когда в максимуме этого затмения в центре Солнца видно темное пятно Луны, окруженное ярким краем Солнца, но без короны.

Ученые подсчитали, что в год на Земле наблюдается от 2 до 5 солнечных затмений, из которых не более двух — полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений. Из них: 160 — частные, 63 — полные, 14 — кольцеобразные.

В определенной точке земной поверхности полные затмения наблюдаются довольно редко. Так, с XI по XVIII век москвичи могли стать свидетелями всего 4 полных затмений, случившихся в 1124, 1140, 1415, а также в 1887 годах. Очередное полное солнечное затмение ожидается в Москве лишь 16 октября 2126 года.

Следует заметить, что солнечные затмения довольно часто сопровождаются различными оптическими эффектами. Одним из них являются «четки Бейли». Они представляют собой цепочку ярких красно-оранжевых пятен вдоль лунного нимба. Появляются «четки» тогда, когда солнечный диск почти полностью скрыт лунным, и только незначительная его часть видна между лунными горами или углублениями, которые в этот момент находятся на краю лунного диска.

Еще один оптический эффект, сопровождающий солнечные затмения, называется бриллиантовым кольцом. Увидеть его можно за несколько мгновений до начала полной фазы солнечного затмения или же сразу после ее завершения. В тот момент, когда последние лучи солнечного света проходят через долины края лунного диска, на небе словно вспыхивает кольцо со сверкающим бриллиантом. Длится это явление в течение всего одной-двух секунд.