LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 44
(всего 138)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

ме планет земной группы). Этой гипотезой также объясняется
Но этот вывод идет вразрез с фактическим распределением ко-
и возникновение звезд, которые образуются из межзвездной
личества движения между Солнцем и планетами.
газово-пылевой среды так называемыми «звездными ассоци-
Для гипотезы Лапласа эта трудность оказалась непрео-
ациями» — группами заведомо молодых звезд. В таких груп-
долимой. На смену этой гипотезе стали выдвигаться другие.
пах, по наблюдениям, сначала образуются относительно боль-
Остановимся на гипотезе Джинса, которая получила распрос-
шие звезды, а затем уже «звездная мелочь», которая эволюци-
транение в первой трети прошлого столетия. Она полностью
онирует в карлики.
противоположна гипотезе Канта—Лапласа. Если последняя
рисует образование планетарных систем как единственный за- В данный период наиболее разработанной является ги-
кономерный процесс эволюции от простого к сложному, то в потеза советского ученого О. Ю. Шмидта, появившаяся в
гипотезе Джинса образование таких систем является делом 1944 году. По Шмидту, наша планета образовалась из веще-
случая и представляет собой редчайшее явление. ства, захваченного из газово-пылевой туманности, через ко-
торую некогда проходило Солнце, имевшее почти «современ-
Исходная материя, из которой потом образовались пла-
ный» вид. При этом отсутствует трудность с вращательным
неты, была выброшена из Солнца (которое к тому времени
моментом планет, так как первоначальный момент вещества
уже было похожим на нынешнее) при случайном прохожде-
облака может быть сколь угодно большим. В 1961 году анг-
нии вблизи него некоей звезды. Это прохождение было на-
лийский космогонист Литтлтон начал развивать эту гипотезу
столько близким, что его можно рассматривать практически
и внес в нее существенные улучшения. По обеим гипотезам,
как столкновение. Благодаря приливным силам, которые об-
«почти современное» Солнце сталкивается с более или менее
разовались со стороны налетевшей на Солнце звезды, из по-
«рыхлым» космическим объектом, захватывая части его ве-
верхностных слоев Солнца была выброшена струя газа. Эта
щества. Кроме того, Солнце, по расчетам, должно иметь с об-
струя осталась в сфере притяжения Солнца и после того, как
лаком общее происхождение. По Шмидту—Литтлтону, обра-
звезда ушла от Солнца. Потом струя сконденсировалась и
зование планет связывается с процессом звездообразования.
смогла дать начало планетам.
Происхождение Солнечной системы 195

ТУМАННОСТЬ И РОЖДЕНИЕ СОЛНЦА водорода образуется одно ядро гелия. При таком «ядерном
горении» водорода выделяется огромная энергия. Занявший-
Современная наука с достаточной степенью вероятности ся «пожар» уже не остановить. Плазма ожила, разбушевалась.
позволяет восстановить события, происходившие семь мил- Газовое давление внутри шара заработало с удесятеренной
лиардов лет назад. Попробуем представить себе жизнь одной силой. Плазма рвется наружу, с невероятной силой она изнут-
из газово-пылевых, водородно-гелиевых (с примесью тяже- ри давит на внешние слои шара и приостанавливает их оседа-
лых элементов) туманностей, которая в будущем дала начало ние к центру.
нашей Солнечной системе, Солнцу, Земле и другим планетам. Равновесие установилось. Плазме тесно, но она не может
Туманность, темная и непрозрачная, как дым, медленно вырваться наружу, разорвать шар и разбросать его обрывки
передвигается на фоне черной бездны. Сквозь ее рваные и во все стороны. А тяготению не удается сломить давление
мутноватые очертания тускло мерцают далекие звезды. По плазмы и продолжить сжатие шара. Ослепительный бело-жел-
прошествии некоторого времени можно увидеть, что туман- тый шар перешел в устойчивую стадию. Он стал звездой,
ность медленно повернулась вокруг своей оси, при этом она которую мы называем Солнцем. Теперь миллиарды лет эта
как бы сжимается и уплотняется. На туманность начинает дей- звезда будет светить ровным и ярким бело-желтым светом, не
ствовать тяготение, собирающее к центру ее частицы. Посте- меняя размера и температуры, пока внутри нее не выгорит
пенно вращение начинает ускоряться — это работает закон весь водород. Но и здесь в запасе у звезды есть еще несколько
сохранения количества движения. Время идет, а туманность «хитрых» ядерных реакций, которые помогут ей жить дальше.
вращается все быстрее и быстрее, в результате чего возникает Как только топливо перегорит, то есть превратится в гелий,
и увеличивается центробежная сила, способная бороться с звезда вновь сожмется, в ее недрах естественно повысится
тяготением. Тяготение сжимает туманность, а центробежная температура, но уже до сотен миллионов градусов с еще более
сила стремится раздуть ее, разорвать. Но тяготение с равной сильным давлением, и теперь уже «воспламенится» гелий, в
силой тянет к центру частицы со всех Сторон. А центробежная процессе сгорания превращаясь в более тяжелые элементы.
сила отсутствует на полюсах туманности и сильнее всего про- Сжатие вновь прекратится. Когда все возможные реакции «сго-
является на ее экваторе. Поэтому именно на экваторе она ока- рания» будут исчерпаны, звезда сожмется и станет небольшим
зывается сильнее тяготения и раздувает туманность в сторо- белым карликом, который постепенно остынет, потускнеет, а
ны. Шарообразная туманность, продолжая вращаться все бы- затем погаснет. В космосе будет мрачной холодной головеш-
стрее, сплющивается, превращаясь в плоскую «лепешку». На- кой проплывать некогда яркая, бушующая огнем звезда.
ступает момент, когда на наружных краях «лепешки» центро- Как видим, из водорода в недрах звезд в ядерных реак-
бежная сила уравновешивает, а потом пересиливает тяготе- циях синтеза «варятся» ядра атомов всех элементов. И, навер-
ние, в результате чего от краев туманности начинают отде- ное, можно сказать, что именно в недрах звезд зарождается
ляться клочья. Центральная часть ее продолжает сжиматься, жизнь. Ведь именно здесь возникают ядра «атома жизни» уг-
при этом все ускоряя свое вращение, а от внешнего края про- лерода, а за ними и ядра атомов всех других элементов табли-
должают отрываться все новые и новые клочья, отдельные цы Менделеева, обеспечивающих зарождение жизни.
газопылевые облака.
Но довольно часто тяжелые элементы продолжают жить
в пространствах Солнечной системы. Так, во многих звездах,
Постепенно туманность приобрела такой вид: в центре
образовавшихся из более крупных сгустков туманностей, ядер-
неспешно вращается огромное темное, чуть сплющенное об-
ные реакции происходят слишком бурно и газовое давление
лако, а вокруг него на разных расстояниях плывут по круго-
оказывается намного сильнее тяготения. Оно раздувает сгус-
вым орбитам, расположенным примерно в одной плоскости,
ток, рвет его в клочья, разбрасывая во все стороны. Такие
оторвавшиеся от него небольшие облака-спутники. Централь-
грандиозные вспышки-взрывы в звездном мире иногда на-
ное облако все продолжает уплотняться. Но теперь с силой
блюдаются с Земли и называются вспышками сверхновых
тяготения начинает бороться новая сила — сила газового дав-
звезд. В результате взрыва звезда рассеивается в межзвезд-
ления. Ведь в середине облака накапливается все больше час-
ном пространстве, рассеивая по нему тяжелые эле,менты. Это
тиц, составляющих его. Здесь возникает невероятная уплот-
основной источник таинственной, жизненно важной примеси,
ненность частиц. Они мечутся, все сильнее ударяясь друг о
которая способствует зарождению новых звезд.
друга, в результате чего в центре повышаются температура и
давление. Сначала становится тепло, потом жарко. Снаружи
этого не видно, ведь облако огромное и непрозрачное. Жар не
выходит наружу. Но вот облако перестало сжиматься. Мощ- ОБРАЗОВАНИЕ ПЛАНЕТ
ная сила газового давления, возникшая от нагрева, останови-
ла работу тяготения. Жар пошел от черной тучи, а внутри нее В последнее время рядом астрономов была проведена
стали возникать неудержимо рвущиеся наружу языки тускло- огромная работа по изучению звезд, их происхождения, при-
го красного пламени. Горячий газ, вырвавшийся наружу, ос- роды излучения и эволюции. Как это ни странно, но об обра-
лабил противодействие тяготению. Облако вновь стало сжи- зовании и эволюции некоторых типов звезд сейчас известно
маться и снова температура в его центре стала возрастать. Вот больше, чем об образовании нашей планетной системы.
температура достигла уже сотен тысяч градусов, атомы разва-
Всем известно, что по химическому составу звезды пред-
ливаются на части, вещество не может быть газообразным и
ставляют собой водородные и гелиевые плазмы. В их составе
постепенно переходит в состояние плазмы. Температура все
присутствуют также и другие элементы, но в очень незначи-
повышается, в плазме мечутся атомные ядра и электроны и
тельных количествах. Если говорить о спутниках нашего Сол-
происходит «воспламенение». Скорость и сила удара частиц
нца, тех обрывках туманности, которые оторвались от цент-
друг о друга уже настолько возросла, что они не отскакивают
рального сгустка под действием центробежной силы и начали
друг от друга, а вдавливаются друг в друга и сливаются. Так
кружиться вокруг него, то в них тоже присутствуют тяжелые
начинается ялерная реакция. Из каждых четырех ядер атомов
элементы, которые способствуют построению «живой» суб-
196 Астрономия

станции, обеспечивающей жизнь многих космических объек- стым частицам и случайно уцелели, не были «зыпарены» сол-
тов (звезд, туманностей, планет). Именно в них создаются нечными лучами. Это первичная атмосфера 3: :^ли. Но посте-
условия, способствующие разделению легких и тяжелых ча- пенно под жаркими лучами Солнца легкие и подвижные моле-
стиц туманности. кулы водорода и гелия улетучатся в космос. Этот процесс
Облака-спутники находятся на различных расстояниях ученые назвали диссипацией.
от Солнца, самые дальние из которых не обогреваются им. Второй этап — разогревание. Внутри планеты, в смеси с
Зато в близких облаках-спутниках солнечный жар испаряет другими оказались зажатыми радиоактивные вещества. Они
все частицы, которые способны испариться, оставляя лишь те, отличаются тем, что непрерывно выделяют тепло, которому в
которые потяжелее. Поэтому в них почти не остается легких толще планеты нет выхода: над ними покоится мощный моно-
газов (водорода, гелия), составляющих основу газопылевой лит из вышележащих слоев. Тепло постепенно накапливается.
туманности. Мало остается и других летучих веществ. Все От радиоактивного разогрева начинается размя. чение всей тол-
они уносятся жаром. Б результате «испарений» через некото- щи планеты. Вещества, составляющие планету, занее располо-
рое время химический состав облаков-спутников изменяется женные хаотично, начинают распределяться по весу: более тя-
и становится совершенно разным. В тех, которые удалены от желые опускаются к центру, более легкие — поднимаются к
Солнца, он почти не меняется, а в тех, что кружатся вблизи, поверхности. Постепенно планета приобретаем тот вид, кото-
остается лишь «прокаленный» и «обдутый» материал, кото- рый мы наблюдаем сегодня: в центре ее расположено тяжелое
рый и представляет собой «драгоценную жизненно важную ядро, окруженное толстым слоем вещества полегче и все это
примесь» тяжелых элементов. Полученный химический со- «заковано» в более тонкий слой, состоящий из наиболее легких
став и является тем материалом, из которого создаются обита- пород, который мы называем земной корой. Радиоактивные
емые планеты. Отсюда начинается процесс превращения «ма- вещества «осели» в основном в легких породах то есть скопи-
териала» в «изделие», частиц туманности — в планеты. Фор- лись в «коре», и теперь греют ее. Основное теплп с поверхности
мирование планет происходит в три этапа.
планеты излучается в космос. На глубине же десятков кило-
Первый этап условно назовем этапом слипания частиц. метров тепло сохраняется, разогревая горные короды.
В далеких облаках-спутниках многочисленные молекулы лег- Третий этап — вулканическая деятельность. В недрах
ких газов и редкие легкие пылинки постепенно собираются в планеты тяжелые вещества накаляются докра:на. От такой
огромные рыхлые шары малой плотности. К таким относятся температуры плавятся камни, они превращаю: ч;я в раскален-
планеты группы Юпитера. В облаках-спутниках, близких к ную огненную массу — магму — которая напо.т «на сжатыми
Солнцу, тяжелые пылинки слипаются в плотные каменистые газами (в основном углекислым газом), парами и различны-
комки. Они объединяются в огромные массивные глыбы, ко- ми примесями (аммиаком, метаном и др.). Магме «тесно»,
торые серыми угловатыми громадами плавают по орбитам огненными брызгами ее выталкивает наружу в наиболее тон-
вокруг своей звезды. Двигаясь по разным, иногда пересекаю- ких местах земной коры. Происходит извержение вулкана.
щимся орбитам, эти «астероиды», размером в десятки кило- Таких прорывов магмы на планете много Они спасают мо-
метров каждый, сталкиваются. Если они двигаются на относи- лодую планету от перегрева.
тельно небольшой скорости, то при столкновении глыбы как
бы вдавливаются друг в друга, налипают одна на другую и
бесформенной, в два раза большей массой движутся дальше.
ПОЧЕМУ ЗЕМЛЯ?
Если столкновение происходит на большой скорости, то они
дробятся на бесчисленные обломки, которые продолжают свой Как получилось, что на нашей планете ее здались благо
путь для дальнейшего объединения с такими же обломками. приятные условия для зарождения жизни?
Процесс столкновения и слияния мелких частиц в крупные
Не у каждой звезды выдается возможное г > стать свети-
небесные тела может длиться сотни миллионов лет. Во время
лом, как Солнце, окруженным планетами. Если бы туманность
прохождения своего пути «астероиды» становятся все более
вращалась медленнее, не возникла бы центробежная сила, ото-
шарообразными, увеличивают свои размеры и массу. С увели-
рвавшая «клочки» от центрального сгустка, и вероятнее все-
чением массы возрастает и сила тяжести на их поверхности,
го, что не из чего было бы образоваться планетам. И плыла бы
которая давит на внутренние слои. Так как глыба бесформен-
одинокая «бездетная» звезда в черной бездне, бесплодно рас-
ная, то ее выступающие части под силой тяжести погружаются
точая свое тепло и свет...
в толщу нижележащих слоев, раздвигая их. Слои, отходящие
Далеко не всякая звезда, породившая пла^зты, способна
в стороны, заполняют собой впадины, отчего глыба постепен-
создать такие условия, чтобы хоть на какой-нибудь из них
но сглаживается. В результате таких процессов вокруг Солн-
зародилась жизнь. Для этого требуются миллиарды лет, и все
ца образуются относительно небольшие, но очень плотные и
это время звезда должна гореть ровно и спокойно. Молодая
тяжелые планеты земной группы. Такой является и наша Зем-
звезда горит неровно, она может вспыхнуть, обрушив волны
ля. Планеты земной группы резко отличаются богатством
испепеляющего жара на окружающие планеты, и только наме-
химического состава, обилием тяжелых элементов, большим
тившиеся для развития жизни условия после огненного ура-
удельным весом от планет группы Юпитера.
гана будут сожжены. Поэтому для благополучного развития
жизни на планете необходима «спокойная» звезда, подобная
Теперь рассмотрим ближе Землю. На звездном фоне плы-
нашему Солнцу.
вет огромная каменная глыба, освещенная с одной стороны
яркими солнечными лучами. Еще выступают на ее поверхнос- Очень важно и расположение планеты. Например, если
ти неровности от налипших астероидов, видны не полностью . бы наша планета Земля была расположена на месте Меркурия
расправившиеся «швы» между ними. Пока это еще «грубая или Венеры, то из-за постоянного зноя невозможно было бы
работа», но зато здесь уже имеется атмосфера. Немного мут- образование на планете хоть какого-либо количества влаги,
новатая, очевидно, от пыли. Это выдавленные из недр плане- не говоря уже об океанах, она бы вся испарялась. И наоборот,
ты водород и гелий, которые в свое время прилипли к камени- если бы Земля была расположена дальше сво^й орбиты, на •
Состав и особенности Солнечной системы 197

пример на месте Юпитера, вода бы представляла собой ледя- Нашей планете «повезло» и в том, что она образовалась
ную глыбу, в которой нет благоприятных условий для разви- именно такой массы и такого размера. Если бы Земля была
тия микроорганизмов. Даже то, что орбита Земли круговая, а такой же массы, как и Луна, не удержать бы ей на себе атмо-
не эллиптическая, сыграло положительную роль для зарожде- сферу, а значит, и воду, которая испаряется в атмосферу. Даже
ния жизни. Вращаясь на эллиптической орбите, одна сторона вулканические выбросы не восстанавливали бы в атмосфере
Земли все время бы промерзала, а на другой стороне все сго- необходимое равновесие газа и влаги, они бы сразу улетучи-
рало бы от солнечного жара. Оптимальное место, «экватор», вались в космос. Поэтому на Луне нет ни атмосферы, ни воды,
для развития жизни, а также дальнейшей деятельности было ни, соответственно, жизни. Большие размеры, например как у
бы ограниченным. Подобные условия существования, созда- Юпитера, создавали бы слишком сильное притяжение, кроме
ваемые эллиптической орбитой, могут образовываться и на того, на планете была бы слишком густая атмосфера, содержа-
двойной звезде. Тогда при любой орбите планета не может щая водород и гелий, неблагоприятные для развития жизни.
находиться всегда на равном расстоянии от источника тепла. Плотный слой облаков создал бы на такой планете вечный
То одно солнце близко, то другое, то оба удаляются на даль- мрак. А без жизненно важных теплых солнечных лучей какая
ние расстояния. может быть жизнь?




СОСТАВ И ОСОБЕННОСТИ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
В Солнечную систему вместе с Солнцем входит 9 боль- случайным собранием космических тел, а возникла в едином
ших планет с 34 сопровождающими их спутниками, более 100 процессе. Благодаря почти круговой форме планетных орбит
тысяч малых планет (астероидов), порядка 1110 комет, а и большим промежуткам между ними исключена возможность
также бесчисленное количество мелких, так называемых ме- тесного сближения между планетами, при котором они могли
теорных тел (поперечником от 100 метров до ничтожно ма- бы существенно изменять свое движение в результате взаим-
лых пылинок). ного притяжения. Это обеспечивает длительное существова-
ние планетной системы. Планеты вращаются так же вокруг
Центральное положение в Солнечной системе занимает
своей оси, причем почти у всех планет, кроме Венеры и Урана,
Солнце. Его масса почти в 750 раз превосходит массу всех
вращение происходит в том же направлении, что и их обраще-
остальных тел, входящих в систему (так, например, Юпитер
ние вокруг Солнца. Чрезвычайно медленное вращение Вене-
составляет примерно 0,001 массы Солнца). Гравитационное
ры происходит в обратном направлении, а Уран вращается
притяжение Солнца является главной силой, определяющей
как бы лежа на боку. Большинство спутников обращаются
движение всех обращающихся вокруг него тел Солнечной си-
вокруг* своих планет в том же направлении, в котором проис-
стемы. Среднее расстояние от Солнца до самой далекой от
ходит осевое вращение планеты. Орбиты таких спутников
него планеты — Плутона — 39,5 а. е., т. е. 6 млрд. км. Некото-
обычно круговые и лежат вблизи плоскости экватора плане-
рые из комет удаляются от Солнца на 100 тысяч а. е. и подвер-
ты, образуя уменьшенное подобие планетной системы. Тако-
гаются воздействию притяжения звезд. Двигаясь в Галактике,
вы, например, система спутников Урана и система галилеев-
Солнечная система время от времени пролетает сквозь меж-
ских спутников Юпитера. Обратным движением обладают спут-
звездные газопылевые облака. Вследствие крайней разрежен-
ники, расположенные далеко от планеты. Сатурн, Юпитер и
ности вещества этих облаков, погружение Солнечной систе-
Уран кроме отдельных спутников заметных размеров имеют
мы в облако может проявиться только в небольшом поглоще-
множество мелких спутников, как бы сливающихся в сплош-
нии и рассеянии солнечных лучей. Проявления этого эффекта
ные кольца. Эти спутники движутся по орбитам, настолько
в истории Земли пока не установлены. Все большие планеты
близко расположенным к планете, что ее приливная сила не
— Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Не-
позволяет им объединиться в единое тело.
птун и Плутон — обращаются вокруг Солнца в одном направ-
лении (в направлении осевого вращения самого Солнца), по Подавляющее большинство орбит ныне известных ма-
почти круговым орбитам, мало наклоненным друг к другу (и лых планет располагается в промежутке между орбитами Марса
к солнечному экватору). Экваториальная скорость вращения и Юпитера. Все малые планеты обращаются вокруг Солнца в
Солнца вокруг своей оси составляет всего лишь 2 км/с, в то том же направлении, что и большие планеты, но их орбиты, как
время как скорости вращения некоторых звезд превосходят правило, вытянуты и наклонены к плоскости эклиптики. Ко-
солнечную иногда даже в 200 раз. Уже известно, что скорости меты движутся в основном но орбитам, близким к параболи-
вращения закономерно связаны со спектральным классом ческим. Некоторые кометы обладают вытянутыми орбитами
звезд. Быстрее вращаются массивные звезды классов О и В, сравнительно небольших размеров — в десятки и сотни а. е. У
практически не вращаются желтые и красные карлики. этих комет, называемых периодическими, преобладают пря-
мые движения, т. е. движения в направлении обращения пла-
Плоскость земной орбиты — эклиптика — принимается
нет.
за основную плоскость при отсчете наклонений орбит планет
Планеты делятся на две группы, отличающиеся по мас-
и других тел, обращающихся вокруг Солнца. Расстояния от
се, химическому составу (это проявляется в различиях их
планет до Солнца образуют закономерную последователь-
плотности), скорости вращения и количеству спутников.
ность: промежутки между соседними орбитами возрастают с
Четыре планеты, ближайшие к Солнцу, — планеты земной
удалением от Солнца. Эти закономерности движения планет в
группы. Они невелики, состоят из плотного каменистого
сочетании с делением их на две группы по физическим свой-
вещества и металлов. Планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн,
ствам указывают на то, что Солнечная система не является
198 Астрономия

поверхности; их атмосфера является своеобразным продол-
Уран и Нептун — гораздо массивнее, состоят в основном из
жением их недр. При погружении внутрь атмосферные газы
легких веществ и поэтому, несмотря на огромное давление
постепенно переходят в конденсированное состояние. Девя-
в их недрах, имеют малую плотность. У Юпитера и Сатурна
тая планета — Плутон — по химическому составу близка к
главную долю их массы составляют водород и гелий. В них
группе планет-гигантов, а по размерам — к земной группе,
содержится также до 20% каменистых веществ и легких
поэтому, наверное, ее нельзя отнести ни к одной из двух ?рупп.
соединений кислорода, углерода и азота, способных при
низких температурах концентрироваться в льды. Пылевид- Ядра комет по своему химическому составу родственны
ные же частицы комет (диаметр их составляет 1 — 10 мкм), планетам-гигантам: в их состав входят водяной лед и льды
вкрапленные в их ледяную массу, состоят из силикатов маг- различных газов с примесью каменистых веществ. Почти все
ния и железа, самородного железа, сульфидов и соединений малые планеты по своему составу относятся к каменистым
углерода. планетам земной группы.
Недра планет и некоторых спутников находятся в раска- Обломки малых планет, образующиеся при их столкно-
ленном состоянии. У планет земной группы и спутников теп- вении друг с другом, иногда выпадают на Зем/ ю в виде метео-
ло очень медленно просачивается наружу, так как они имеют ритов. Малые планеты, в отличие от планет имной группы,
малую теплопроводность наружных слоев. Внутреннее теп- мало чем изменились со времени их образован: т а, так как из-за
ло почти не оказывает заметного влияния на температуру малых размеров их недра подогревались значительно меньше,
поверхности. У планет-гигантов конвекция в их недрах при- поэтому вещество их осталось практически неизмененным. На-
водит к заметному потоку тепла из недр, превосходящему учные измерения возраста метеоритов (по с с держанию ра-
поток, получаемый ими от Солнца. Венера, Земля и Марс об- диоактивных элементов и продуктов их расизда) показали,
ладают атмосферами, состоящими из газов, выделившихся из что они, а отсюда и вся Солнечная система, существуют около
их недр. Планеты-гиганты не имеют ни твердой, ни жидкой 5 миллиардов лет.




СОЛНЦЕ
Солнце — ближайшая к Земле звезда. Оно является цен- СТРОЕНИЕ СОЛНЦА
тральным телом Солнечной системы и представляет собой рас-
каленный плазменный шар. Свет от этой звезды доходит до В зависимости от изменения физических условий Солн-
нас за 8,3 мин. це можно разделить на несколько концентрических слоев, по-
степенно переходящих друг в друга.
Масса Солнца в 333 000 раз больше массы Земли и в
750 раз больше массы всех вместе взятых планет Солнеч- В центре Солнца температура достигает 15 млн. градусов.
ной системы. За 5 миллиардов лет существования Солнца Плотность его вещества в среднем равна 1,41 г/см', а давление
уже около половины водорода в его центральной части пре- превышает сотни миллиардов атмосфер. Почти вся энергия
вратилось в гелий. В результате этого процесса выделяется Солнца генерируется в центральной области с радиусом при-
то количество энергии, которое Солнце излучает в мировое мерно 1/3 солнечного. Эта энергия передается наружу через
пространство. слои, окружающие центральную часть. Следующую треть ради-
уса занимает конвективная зона. Ядро и конвективная зона
Мощность излучения Солнца очень велика, но на Зем-
фактически не наблюдаются, о них известно либо из теорети-
лю попадает ничтожная часть его энергии, составляющая
ческих расчетов, либо на основании косвенные данных. Над
около половины миллиардной доли. Солнечная энергия
конвективной зоной располагаются непосредственно наблюда-
поддерживает в газообразном состоянии земную атмосфе-
емые слои Солнца, называемые его атмосферой. Они лучше изу-
ру, поддерживает постоянную температуру, обеспечивает
чены, так как об их свойствах можно судить из наблюдений.
жизнедеятельность животных и растений, дает энергию при-
родным явлениям и т. п. Часть солнечной энергии запасена Солнечная атмосфера также состоит из не скольких сло-
в недрах Земли в виде каменного угля, нефти и других по- ев. Внешняя оболочка типична для звезд с водородной сфе-
лезных ископаемых. рой, с атомным отношением водорода к гелию близким к 10.
Самый глубокий и тонкий из слоев — фотосфера — непосред-
Видимый с Земли диаметр Солнца незначительно меня-
ственно наблюдается в видимом непрерывном спектре. Это
ется из-за эллиптичности орбиты и в среднем составляет 1
самая яркая оболочка. Толщина фотосферы составляет око-
392 тыс. км, что в 109 раз превышает диаметр Земли. Рассто-
ло 300 км (менее 0,001 солнечного радиуса). Чем глубже слои
яние до Солнца в 107 раз превышает его диаметр. Солнце
фотосферы, тем они горячее. Во внешних, более холодных
представляет собой сферически симметричное тело, находя-
слоях фотосферы на фоне непрерывного спектра образуются
щееся в равновесии. Всюду на одинаковых расстояниях от
Фраунгоферовы линии поглощения. При помощи большого
центра этого шара физические условия одинаковы, но они
телескопа можно наблюдать характерную зернр-стую структу-
заметно меняются по мере приближения к центру. Плотность
ру фотосферы, которая называется грануляцией и указывает
и давление быстро нарастают вглубь, где газ сильнее сжат дав-
на сильное турбулентное движение газов вблизи поверхности
лением вышележащих слоев. Следовательно, температура ра-
и на циркуляцию газов до глубин в десятки тысяч километ-
стет по мере приближения к центру.
Солнце 199

ров. Возникновение грануляции связано с происходящей под окружающих солнечные пятна, и движутся от Солнца со ско-
фотосферой конвекцией. Такое движение газа в солнечной ростью в несколько сот и даже тысяч километров в секунду.
атмосфере порождают акустические волны. Распространяясь С солнечными вспышками связаны наиболее мощные крат-
в верхние слои атмосферы, волны, возникшие в конвективной ковременные потоки частиц, главным образом электронов и
зоне и в фотосфере, передают им часть механической энергии протонов. В результате наиболее мощных вспышек частицы
конвективных движений и производят нагревание газов пос- могут приобретать скорость, составляющую заметную долю ско-
ледующих слоев атмосферы — хромосферы и короны. Хро- рости света. Частицы с такими большими энергиями называют-
ся солнечными космическими лучами. Солнечное корпускуляр-
мосфера менее яркая (на 16%), чем фотосфера. Верхние слои
ное излучение оказывает сильное влияние на Землю, и прежде
атмосферы с температурой около 4500 К являются самыми
всего на ее верхние слои атмосферы и магнитное поле, вызывая
«холодными» на Солнце. Здесь температура газов быстро ра-
множество разнообразных геофизических явлений.
стет как вглубь, так и вверх. Слой хромосферы хорошо виден
в минуту полного солнечного затмения как розовое кольцо, Самое мощное проявление хромосферы — вспышки. Они
выбивающееся из-за темного диска Луны. происходят в сравнительно небольших областях хромосферы
На краю хромосферы наблюдаются небольшие язычки и короны, расположенных над группами солнечных пятен. По
своей сути вспышка — это взрыв, вызванный внезапным сжа-
пламени — хромосферные спикулы — это «язычки» уплотнен-

<< Пред. стр.

страница 44
(всего 138)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign