СОЛНЦЕ

2. ЧТО ДО НЕДАВНЕГО ВРЕМЕНИ СЧИТАЛИ ИСТОЧНИКОМ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

Откуда же черпает Солнце энергию, чтобы миллиарды лет поддерживать на определённом уровне свою высокую температуру?

Раньше предполагали, что температура Солнца под­держивается горением, непрерывно в нём происходящим. Но для того чтобы сохранить интенсивность теплового излучения Солнца всё время на одном уровне, пришлось бы ежемесячно «подбрасывать в его топку» около два­дцати глыб каменного угля, каждую по своим размерам не менее нашего земного шара.

Подсчитано, что если бы наше Солнце состояло даже целиком из каменного угля, то и такой угольный шар мог бы в соединении с кислородом гореть и поддерживать современное состояние излучения Солнца только на про­тяжении 3—4 тысяч лет. Затем температура этого уголь­ного солнца начала бы быстро снижаться и вскоре оно совсем потухло бы.

Можно ли вообще считать источником теплового из­лучения Солнца процессы, сходные с горением? Оказы­вается, нельзя. Горение представляет собой соединение молекул вещества с молекулами кислорода и образование более сложных молекул с выделением тепла. Но в усло­виях высокой температуры на Солнце не могут образо­вываться сложные соединения. В таких температурных условиях наблюдаются явления как раз обратного по­рядка, то-есть разложение сложных соединений на про­стые. В качестве примера можно привести водяной пар, который при высокой температуре разлагается на кисло­род и водород. Теперь известно, что процесс горения не может иметь места на Солнце, во-первых, потому, что, как показывает спектральный анализ, на нём очень мало кислорода, а во-вторых, потому, что в условиях высоких температур на Солнце происходит очень быстрое дви­жение атомов вещества (до 200 километров в секунду), в силу чего они не могут соединиться с кислородом.

Откуда же берёт Солнце своё тепло? Долгое время это оставалось загадкой. Учёные высказывали по этому по­воду различные предположения.

В 1849 году была создана так называемая метеорит­ная теория, согласно которой на Солнце, под действием мощной силы его притяжения, непрерывно падает со ско­ростью до 600 километров в секунду огромное количество метеоритного и пылевидного вещества. Механическая энергия этого вещества, превращаясь в тепловую, и слу­жит, согласно этой теории, главным источником солнеч­ного тепла. В настоящее время установлено, что подоб­ным образом не может быть обеспечено поддержание из­лучения Солнца, поддержание высокой температуры на его поверхности.

В 1854 году была выдвинута так называемая теория сжатия, уменьшения размеров Солнца. Согласно этой теории частицы солнечной массы непрерывно устрем­ляются к центру, и их механическая энергия, превра­щаясь в тепловую, может с избытком покрывать расход солнечной энергии и даже до некоторой степени повы­шать его температуру. Произведённые подсчёты обнару­жили, однако, что если даже принять какие угодно боль­шие первоначальные размеры Солнца, то при таком излучении, какое мы наблюдаем сейчас, получаемой при его сжатии энергии всё же хватило бы не более чем на 20 миллионов лет. Для поддержания известного уровня температуры Солнце должно было бы настолько сократиться в своём объёме, что его диаметр ежегодно уменьшался бы на 30 метров, а за 100 лет — на три ки­лометра. Таким образом, предельный возраст Солнца не мог бы превысить 20 миллионов лет. Это также противо­речит современным научным данным. Известно, что воз­раст земной коры определяется в два-три миллиарда лет; возраст же Земли, согласно некоторым данным, состав­ляет 3,5—4 миллиарда лет. А Солнце старше Земли.

После открытия радиоактивного распада некоторых химических элементов было высказано предположение о радиоактивном происхождении солнечного тепла. Но скоро было доказано, что и радиоактивность не может обеспечить излучения Солнца. Радий, как известно, рас­падается сравнительно быстро. Поэтому, если бы наше Солнце даже целиком состояло из радия, то уже через 1600 лет половина его должна была бы распасться. А вслед за этим начала бы быстро снижаться и интен­сивность излучения «радиевого солнца», что, как мы уже видели, никоим образом не отвечает современным пред­ставлениям о возрасте нашего дневного светила.