СОЛНЕЧНЫЕ ЗАТМЕНИЯ

О ПРИРОДЕ СОЛНЦА

Цто же представляет собой Солнце, затмение которого ^ вызывает у нас такой большой интерес? Какова его природа?

Мы знаем, что перемещение Солнца на небе с востока на запад является только кажущимся и вызывается вра­щением Земли вокруг своей оси. Мы знаем также, что Солнце находится от нас на расстоянии 150 миллионов километров, и всё же трудно представить, что это не­большое на вид тело в 1 300 ООО раз превосходит Землю по объёму.

Несмотря на громадную удалённость Солнца, значе­ние его для развития жизни на Земле исключительно велико.

Гигантский круговорот воды, совершающийся непре­рывно и повсеместно на нашей планете, является след­ствием работы солнечных лучей. Топливо — уголь, нефть — представляет собой сгустки солнечной энергии, накопив­шейся в недрах Земли в далёком прошлом её истории. Вот что писал Тимирязев о значении солнечных лучей в жизни растений: «Зелёный лист, или, вернее, микро­скопическое зелёное зерно хлорофилла является фокусом, точкой в мировом пространстве, в которую с одного конца притекает энергия Солнца, а с другого берут на­чало все проявления жизни на земле. Растение — посред­ник между небом и землёй. Оно истинный Прометей, перехвативший огонь с неба. Похищенный им луч горит и в мерцающей лучине, и в ослепительной искре электри­чества. Луч Солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта».

Солнце является огромным источником света и тепла. Чтобы судить о том, как велика энергия, излучаемая Солнцем во все стороны мирового пространства, доста­точно сказать, что один квадратный сантиметр поверхно­сти Солнца излучает свет, равный 50 000 свечей.

Температура на поверхности Солнца около 6000 гра­дусов, а температура центральных частей его по теоре­тическим расчётам должна быть около 20 миллионов гра­дусов. При такой невообразимой жаре ни одно веще­ство не может находиться не только в твёрдом, но даже в жидком виде. Вещество на Солнце находится в раска­лённом парообразном и газообразном состоянии.

Наблюдаемая нами поверхность Солнца называется фотосферой. В бинокль на фотосфере нельзя заметить каких-либо подробностей: Солнце кажется однородным. Только иногда на яркой поверхности его можно заметить тёмные образования, которые называются солнечными пят­нами (рис. 8).

Иная картина откроется наблюдателю, который по­смотрит на Солнце в телескоп. Поверхность Солнца пред -

О ПРИРОДЕ СОЛНЦА

Ставится не однообразной, а похожей на рисовую кашу с выделяющимися светлыми зёрнами, непрерывно возникаю -

О ПРИРОДЕ СОЛНЦА

Рис. 9. Солнечная поверхность при увеличении в 100 раз.

Щими и исчезающими, перемещающимися и видоизменяю­щимися. Эти зёрна называются гранулами (рис. 9).

Талантливый русский учёный А. П. Ганский опреде­лил, что диаметр гранул около 1000 километров, а про­должительность их существования измеряется двумя-тремя

Минутами. Появление и исчезновение гранул — это выброс из более глубоких слоёв горячих газов, а затем их обрат­ное опускание. Более горячие газы кажутся и более свет­лыми образованиями на общем фоне фотосферы. Гранулы занимают около 2/з всей поверхности Солнца.

В то время как наблюдателю с Земли кажется, что на поверхности Солнца происходит лишь возникновение и уничтожение едва заметных зёрнышек, в действительно­сти там непрерывно бушует огненный океан.

Внимание наблюдателя, вооружённого небольшой уве­личительной трубой, прежде всего будет привлечено на фотосфере тёмными образованиями, называемыми солнеч­ными пятнами.

Что это за странные образования?

Иногда небольшие тёмные поры между раздвинувши­мися гранулами дают начало маленькому пятнышку, ко­торое затем увеличивается и видоизменяется. Пятна имеют самые разнообразные формы и размеры. Продол­жительность их существования также различна: от не­скольких дней до нескольких месяцев. Иногда пятна раз­дваиваются. Часто они образуются группами и некоторые достигают таких больших размеров, что бывают видны даже невооружённым глазом. Большие пятна имеют по­перечник, превосходящий в 10—15 раз поперечник зем­ного шара.

В наших старинных летописях есть упоминания о на­блюдениях солнечных пятен. Например, в Никоновой ле­тописи мы находим запись о явлении, имевшем место в 1371 году: «Того же лета бысть знамение в солнце, места черны по солнцу аки гвозди, и мгла велика была, яко за едину сажень пред собою невидите...». Несомненно, что здесь описывается солнечное пятно. В летописи отме­чается, что в тот год стояла большая засуха. Дым лесных и степных пожаров мешал видеть «за едину сажень», но зато тот же дым оказался прекрасным защитным сред­ством против солнечных лучей. Он позволил без труда на­блюдать Солнце, на поверхности которого в это время случайно оказались настолько большие пятна, что их мож­но было видеть простым глазом. Очень интересно, что о таком же наблюдении солнечных пятен упоминается в китайских летописях за 1370 год.

Более внимательное наблюдение пятен показывает, что они состоят из тёмной части, называемой ядром, и окру­

Жающей ядро более светлой каёмки, называемой полу­тенью. Однако наименование «полутень» может привести к неправильному представлению, будто солнечные пятна являются тенью, отбрасываемой каким-нибудь пред­метом.

Солнечные пятна — это более холодные области Солн­ца, где температура примерно на 1500 градусов ниже, чем на свободной от пятен поверхности. Таким образом, тем­пература солнечных пятен равна в среднем 4500 граду­сам. Разумеется, и при такой температуре солнечное ве­щество может находиться лишь в газообразном состоянии,

О ПРИРОДЕ СОЛНЦА

Но на фоне ещё более раскалённой фотосферы пятна ка­жутся «тёмными». В действительности же, если бы не существовало фотосферы,— пятна горели бы ярким сияю­щим светом.

Температура пятна уменьшается с увеличением его размеров. Огромное пятно, появившееся в 1938 году, имело сравнительно небольшую температуру — около 3700°.

Пятно на фотосфере представляет собой небольшое углубление, дно которого образует ядро, а бока — полу­тень (рис. 10).

Многолетние наблюдения над поведением пятен обна­ружили очень интересную периодичность в их образовании. За период 11 лет пятнообразовательная деятельность Солнца один раз достигает максимума и затем падает до минимума. В годы максимума число пятен бывает так велико, что на поверхности Солнца одновременно их мож­но насчитать несколько десятков, а в годы минимума слу­чается, что в течение недели нельзя заметить ни одного пятна.

Систематические наблюдения над пятнами показали, что они медленно передвигаются по диску Солнца с во­стока на запад. При этом вид групп пятен почти не ме­няется. Если пятно сохраняется продолжительное время на Солнце, то, появившись на восточном краю диска, оно медленно перемещается к западному краю и через неко­торое время там исчезает, а затем нередко это же пятно вновь появляется на восточном краю диска. Это явле­ние говорит о том, что Солнце вращается вокруг сво­ей оси.

Время вращения Солнца вокруг своей оси у его эква­тора равно 25 суткам, но на более высоких широтах время обращения несколько продолжительнее.

Фотосферу Солнца окружают оболочки, состоящие из значительно более разреженных газов. Эти оболочки обра­зуют атмосферу Солнца.

Имеются указания на то, что химический состав веще­ства атмосферы Солнца однороден. Это свидетельствует

О существовании процесса «перемешивания» вещества атмосферы.

Ближайшая к фотосфере и непосредственно к ней при­мыкающая оболочка называется обращающим слоем (см. рис. 10). Эту оболочку можно было бы даже считать са­мым наружным слоем фотосферы. Она очень тонка — вы­сота её над фотосферой не превосходит нескольких сот километров. Роль обращающего слоя в изучении природы Солнца очень велика. Этот слой даёт нам возможность судить о химическом составе Солнца.

Две трети всех известных на Земле химических эле­ментов найдено на Солнце; там не обнаружено ни одного элемента, которого не было бы на Земле.

Далее идёт оболочка, называемая хромосферой; тол­щина её достигает 15 тысяч километров, температура хро­мосферы — около 5000 градусов.

Хромосфера состоит главным образом из водорода, ге­лия, кальция. Её очень удобно изучать во время полных солнечных затмений. Тогда она наблюдается как тонкое красное колечко, окаймляющее чёрный диск Луны. Вид хромосферы довольно своеобразен. Красноватая окраска хромосферы и стеблистое строение создают картину горя­щей волнующейся степи.

Исследования говорят о том, что в хромосфере дей­ствуют не только обычные силы упругости, свойственные нагретым газам, и силы тяготения, но также ещё некото­рые иные силы, пока ещё недостаточно изученные. Со­гласно работам советского учёного И. С. Шкловского эти силы начинают действовать лишь с высоты около 1000 ки­лометров над фотосферой.

О ПРИРОДЕ СОЛНЦАОдним из интересных образований на солнечной по­верхности являются протуберанцы — громадные раскалён­ные газовые выступы. Некоторые протуберанцы сущест­вуют очень недолго, дру­гие держатся довольно продолжительное время.

Во время полных за­тмений Солнца хорошо видны протуберанцы, оказывающиеся на са­мом краю солнечного ди­ска (рис. 11). Краснова­тые струи газов, обра­зующих протуберанцы, принимая причудливые формы, отчётливо высту­пают из-за тёмного диска Луны. Протуберанцы до­стигают необычайной рис# Хромосфера и протуберан -

Длины, иногда в десятки ЦЫ во время солнечного затмения,

Раз превосходящей по­перечник Земли. Некоторые протуберанцы выбрасываются со скоростью около 500 километров в секунду в виде ги­гантских фонтанов огненно-газообразного вещества.

Как хромосферу, так и протуберанцы при обычных условиях можно наблюдать только с помощью специаль­ных приборов. Многим советским учёным принадлежат важные работы, посвящённые изучению протуберанцев. Исследования А. Б. Северного показывают, что протубе­ранцы не выбрасываются из солнечной поверхности, а воз­никают в более высоких областях солнечной атмосферы, в короне, а затем падают по разным направлениям вниз в виде светящегося потока.

Таким образом оказывается, что протуберанцы воз­никают не только в хромосфере, но и в более высоких областях.

Следующей за хромосферой оболочкой Солнца является солнечная корона. В отличие от хромосферы корона имеет очень большую протяжённость. Долгое время корона была доступна наблюдению только во время полных затмений Солнца. Причиной этого являлось то, что поверхностная яркость короны почти в миллион раз слабее яркости фото­сферы и во много раз слабее освещённого Солнцем неба. По этой причине нежный свет короны совершенно пропа­дает на фоне яркого голубого неба.

С 1930 года стали применять методы, позволяющие

Наблюдать корону и вне полных затмений. В Советском

Союзе такие наблюдения проводятся на специальной стан­ции около Кисловодска.

Однако эти методы пока ещё не могут дать многого,

И потому исследование короны в основном производится

В течение коротких минут, предоставляемых полными затмениями Солнца.

Солнечная корона, обладающая чрезвычайно малой плотностью, состоит как бы из двух частей — внутренней и внешней. Внутренняя часть короны более яркая, имеет довольно равномерное строение и поднимается над атмо­сферой примерно на 200 ООО километров. Вещество ко­роны состоит из распространённых на земле элементов: водорода, железа, кальция, никеля и др.

Что касается внешней части короны, то она отличается неравномерным лучисто-струйчатым строением. В короне наблюдаются довольно длинные образования, уходящие от Солнца очень далеко: одни из них представляют собой остроконечные лучи, другие имеют форму лопаты с зазуб­ринами, третьи напоминают шлем. Эти корональные обра­зования иногда достигают по длине миллиона и больше километров.

Структура короны детально исследовалась астроно­мами Е. Я. Бугославской, С. К. Всехсвятским и другими советскими учёными.

Сложную задачу представляет изучение природы ве­щества короны и источника её света. Выяснено, что веще­ство короны находится в чрезвычайно разреженном со­стоянии, оно содержит большое количество электронов, оторванных от атомов [6]).

Повидимому, свечение короны вызывается рассеянием солнечных лучей. Но часть коронального света образует­ся облаками пыли, которые, повидимому, не связаны непо­средственно с Солнцем, а заполняют межпланетное про­странство.

Работами советских астрономов установлено, что ко - рональное вещество находится в непрестанном движении. В 1936 году в Советском Союзе наблюдалось полное сол­нечное затмение. Полоса тени оказалась расположенной очень благоприятно для организации разнообразных на­блюдений. Тень вступила на территорию Советского Союза на Черноморском побережье, прошла через Северный Кавказ, приблизилась к трассе транссибирской железной дороги и затем прошла через всю Сибирь и Дальний Во­сток, выйдя из пределов Советского Союза на берегу Ти­хого океана.

Таким образом, советские учёные получили возмож­ность организовать наблюдение полного солнечного затме­ния на протяжении нескольких тысяч километров от бере­гов Чёрного моря до Тихого океана.

Так как лунная тень прошла это расстояние за 2 часа, то в ряде пунктов полосы затмения советские учёные произвели совершенно однотипные фотографические снимки короны, сличение которых показало, что за время прохождения лунной тени через территорию Советского Союза очертания короны претерпели некоторые измене­ния. На основании этих наблюдений удалось установить характер изменения короны, в частности, обнаружилось, что она имеет вращательное движение.

Так было доказано, что корона находится в непрестан­ном движении и внешний вид её непрерывно меняется, принимая разнообразные формы.

Отсюда должно быть понятно, почему от затмения к затмению очертания короны сильно меняются. А. П. Ган­ский нашёл, что эта изменяемость форм короны подчи­нена определённой закономерности и что в течение один­надцатилетнего периода происходит повторяемость общего вида короны.

Мы уже указывали, что активность образования сол­нечных пятен подчинена одиннадцатилетнему циклу. Кроме того, обнаружилось, что этой цикличности подчи­няются и многие другие явления на Солнце, в частности, активность образования протуберанцев.

О ПРИРОДЕ СОЛНЦА

Точно то лее самое наблюдается и относительно ко­роны. Во время максимума активной деятельности Солнца корона более или менее равномерно облегает Солнце и её лучистые образования направлены в разные стороны. На­оборот, в годы минимума активности Солнца короиальные лучи как бы стягиваются к экваториальной области Солнца, и тогда корона нам представляется как бы при­плюснутой.

Исследованием короны занимаются многие советские астрономы.

Недавние работы И. С. Шкловского показали, что Солнце излучает радиоволны длиной от одного сантиметра

О ПРИРОДЕ СОЛНЦА

Рис. 13. Рисунок солнечной короны.

До 12 метров, причём оказалось, что длинные волны идут из корональных областей, а короткие волны — преимуще­ственно из хромосферы.

Изучение явлений, происходящих на Солнце, показало, что существует тесная связь между активной деятельно­стью Солнца и многими явлениями, наблюдаемыми на Земле. Конечно, здесь идёт речь не о тепловом и световом излучении, без которого была бы немыслима жизнь на Земле.

Мы уже упоминали об одиннадцатилетнем периоде солнечной деятельности. Многолетними наблюдениями удалось установить, что в период активной деятельности Солнца, т. е. в то время, когда происходит обильное обра­зование солнечных пятен и протуберанцев, на Земле на­блюдаются сильные отклонения магнитной стрелки от своего нормального положения, усиливается грозовая дея­тельность, чаще наблюдаются полярные сияния. Работа телеграфа и радио нарушается.

СОЛНЕЧНЫЕ ЗАТМЕНИЯ

ПРОСТЕЙШИЕ ЛЮБИТЕЛЬСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ ВО ВРЕМЯ СОЛНЕЧНОГО ЗАТМЕНИЯ

М Иллионы советских людей будут иметь возможность наблюдать затмение Солнца 30 июня 1954 года. Пе­ред многими из них возникнет вопрос, как лучше наблю­дать затмение, на что прежде всего обратить внимание, …

ПОЛНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ 30 ИЮНЯ 1954 ГОДА

Т Ридцатого июня 1954 года произойдёт полное затме­ние Солнца, видимое во многих местах Европейской части Советского Союза. Оно окажется исключительно благоприятным для массовых наблюдений, так как полоса Полной тени пройдёт …

ЧТО МОГУТ ДАТЬ НАУКЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗАТМЕНИЯ

С Олнечные затмения интересуют учёных потому, что их наблюдение и изучение результатов наблюде­ний проливает свет на важнейшие вопросы о при­роде Солнца. А так как Солнце представляет собой одну из звёзд, …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.