Сергей Язев - Лекции о Солнце

Как быть? Здесь я счел необходимым указать хотя бы несколько ключевых имен. Это как если бы нужно было перечислить композиторов, внесших большой вклад в историю музыки. Мы бы, наверное, говорили в первую очередь о Моцарте, Бетховене, Чайковском, но ясно, насколько неполон этот перечень! Аналогично, говоря об истории изучения Солнца в ХХ веке, нужно обязательно упомянуть ряд выдающихся ученых, которые существенно изменили наши представления о дневном светиле. Это В. Бумба, Х. Д. и Х. Н. Бэбкоки, М. Вальдмайер, Г. Зирин, К. Кипенхойер, Е. Н. Паркер, Э. Прист, Д. М. Раст, Дж. О. Стенфло, П. А. Стеррок, Дж. Хэйл, З. Швестка, К. де Ягер. Это наши отечественные исследователи – И. С. Веселовский, Г. Б. Гельфрейх, М. Н. Гневышев, Ю. И. Витинский, В. М. Григорьев, В. Н. Карпинский, Э. В. Кононович, Г. В. Куклин, В. А. Крат, В. Д. Кузнецов, М. А. Лившиц, Э. Р. Мустель, В. Н. Обридко, С. Б. Пикельнер, А. А. Петрукович, А. Б. Северный, В. В. Соболев, Б. В. Сомов, В. Е. Степанов, А. В. Степанов, Б. П. Филиппов, И. С. Шкловский. Любой, кто в курсе дела, наверное, добавил бы к этому списку еще немало имен. Отдавая себе отчет в том, что список существенно неполон, будем иметь в виду, что излагаемые ниже концепции создавались очень и очень многими…

Итак, что же дали нам многолетние труды множества исследователей? Каким нам видится Солнце сегодня?

Известно, что Солнце – это огромный (по сравнению с Землей) раскаленный газовый шар. Нужно условиться, что же считать размерами Солнца: это все-таки не планета земной группы, где диаметр твердого каменного шара определяется однозначно. Разреженный газ Солнца простирается далеко вокруг него, и с теми, кто утверждает, что даже Земля погружена в атмосферу Солнца, трудно спорить. Тем не менее, мы наблюдаем на небе резко очерченный круг светила, который определяет его видимую поверхность!

Выяснилось, что разреженный газ, охватывающий Солнце, на определенной глубине становится непрозрачным, и наш взгляд не может проникнуть сквозь этот слой, внутрь светила. Этот ярко светящийся слой мы и воспринимаем как поверхность Солнца. Он называется фотосферо й («сфера света»).

Заглянуть под фотосферу мы, как уже было сказано выше, не можем и только по некоторым косвенным данным можем судить о том, что происходит в недрах Солнца. Над фотосферой, конечно же, тоже есть газ, но он прозрачен для наших взоров и, если не применять специальных методов, практически незаметен. Поэтому все, что находится выше фотосферы, условились называть атмосферой Солнца, а все, что ниже – собственно самим Солнцем. Фотосферу традиционно относят к атмосфере (ее нижнему слою). Если считать размеры Солнца по фотосферному уровню, у нас получится огромная величина – 1392 тысячи километров, что в 109 раз превышает диаметр Земли.

Фотосферный слой, на протяжении которого газ становится непрозрачным, довольно тонок – всего 400 километров. По сравнению с диаметром светила, это очень маленькая величина. Потому-то край Солнца кажется нам столь резко очерченным: на таком небольшом расстоянии газ меняет свои свойства от прозрачного (на верхней кромке фотосферы) до абсолютно непрозрачного (на ее нижней, внутренней границе).

Чтобы еще раз ощутить грандиозность Солнца, можно дополнительно привести несколько чисел. Объем солнечного шара примерно в 1 300 000 раз превышает объем Земли. Масса Солнца – 1,99 × 10 30кг, что в 330 тысяч раз больше массы нашей планеты. Нужно заметить, что масса Солнца составляет 99,9 % от массы всей Солнечной системы (суммарной массы всех планет, их спутников, карликовых планет, астероидов, комет, метеороидов и пыли, содержащихся в ее объеме). Другими словами, все, что находится в Солнечной системе, – сущая мелочь по сравнению с Солнцем (если, конечно, учитывать только массу).

Разделив всю массу Солнца на его объем, мы получим примерно 1,41 г/см 3. Это менее чем в полтора раза больше плотности воды и существенно меньше средней плотности Земли. Уже эта величина подсказывает, что внутреннее устройство Солнца заметно отличается от земного (впрочем, в этом мало кто сомневался и в прошлом).

Огромная масса светила обуславливает гигантское ускорение силы тяжести на поверхности Солнца (на уровне фотосферы) – 274 м/с 2. Это означает, что вес любого предмета вблизи фотосферы в 28 раз больше, чем его вес на поверхности Земли! Соответственно, чтобы улететь прочь из Солнечной системы, стартуя с фотосферы Солнца, понадобилась бы немыслимая скорость в 617,7 км/с. Напомним, что на сегодняшний день максимальная достигнутая человечеством скорость космического аппарата «Новые горизонты», отправленного к Плутону, составила всего 17 км/с относительно Земли.