Глеб Анфилов - Искусственное Солнце

Если бы люди ели только те блюда, которые готовит их национальная кухня, то по обеденному меню было бы легко определить национальность человека.

Скажем, вы попросили в столовой суп харчо — значит, вы грузин. Ваш приятель заказал кофе по-варшавски — значит, он поляк.

В нашем мире так бывает, разумеется, далеко не всегда. Азербайджанцы с удовольствием едят украинский борщ, а украинцы — азербайджанский суп пити.

Другое дело — в мире атомов.

Где бы ни находились атомы — на Земле, на Солнце, в межзвездном пространстве — они строго придерживаются своей «национальной кухни». «Питаясь» светом, они поглощают всегда один и тот же ассортимент фотонов. А зависит этот ассортимент от внутреннего строения атома, от размещения электронных орбит.

В атомах разных химических элементов размещение таких орбит неодинаково. Стало быть, и фотонное «меню» у них разное. Например, водородный атом не проглотит того фотона, который жадно схватит атом лития. Наоборот, водород может не отказаться от фотона, «несъедобного» для лития.

В физических лабораториях ученые в совершенстве исследовали фотонный «рацион» различных элементов. И теперь по световому «меню» вещества можно достоверно узнать его химический состав. На этом основан мощный метод научной разведки — знаменитый спектральный анализ, зародившийся еще 100 лет назад.

Фраунгоферовы линии спектра Солнца — это протокол трапезы атомов, фотосферы.

Наложение линий точно показывает, какие фотоны «высосаны» из светового луча, а следовательно, какие химические элементы это сделали. Интенсивность же фраунгоферовых линий дает некоторое представление и о том, сколько тех или иных атомов участвовало в солнечном пиршестве, или, другими словами, каково относительное содержание различных элементов в наружной оболочке светила.

Вот итоги спектральных исследований вещества солнечной атмосферы.

Больше всего там водорода.

10 тысяч водородных атомов приходится на один атом тяжелых элементов. Следующим идет гелий, которого примерно в пять раз меньше, чем водорода. Кстати говоря, именно благодаря спектральному анализу этот газ был открыт на Солнце на четверть века раньше, чем на Земле (от этого он и получил свое название: гелий по-гречески означает «солнечный»).

Водород и гелий вместе составляют по объему 99,93 процента солнечной атмосферы. Затем следуют кислород, азот, углерод, потом магний, кремний, железо, сера и многие другие элементы. Даже золото найдено на Солнце — правда, в совершенно ничтожном количестве.

Видите, какие ценные сведения открываются после расшифровки солнечной «депеши».

Да только ли химический состав и температура Солнца записаны в полосатой радужной полоске!

Анализ линий солнечного спектра рассказывает астроному о движении раскаленного вещества фотосферы, о влиянии громадного солнечного тяготения, о вращении газообразного солнечного тела. Много нового открывает спектральный анализ невидимых ультрафиолетовых и инфракрасных лучей Солнца, исследование радиоволн, идущих с солнечной поверхности.

Теперь, познакомившись с наружной солнечной оболочкой, мы уже более или менее готовы заглянуть и под нее. Пора наконец вплотную взяться за решение задачи о неимоверной лучистой силе недр Солнца.

Какими исходными данными располагает наука для разгадки этой вековой тайны?

Подводя итог всему, что вы прочитали до сих пор в этой книге, перечислим главнейшие из этих данных.

Солнце, находящееся от нас в 150 миллионах километров, представляет собой грандиозное шаровое скопление раскаленного газа диаметром в 1400 тысяч километров и массой в 2,25 • 10 27тонн.

Каждую секунду солнечная поверхность выбрасывает наружу 3,7 • 10 33эргов энергии. И примерно на этом уровне лучеиспускание сохраняется уже миллиарды лет.

Атмосфера светила раскалена до 5700 градусов.

Больше всего в поверхностных слоях Солнца водорода и гелия.

В солнечных глубинах, бесспорно, идут ядерные процессы. Только они способны создать достаточное обилие энергии.

Таковы условия задачи.

Требуется узнать, что происходит в недрах Солнца, какими путями рождается его лучистая сила.