В нашей галактике - Мухин Лев Михайлович - Страница 9

Первое публичное сообщение о пятнах было сделано в 1611 году И. Фабрициусом. Пятна наблюдал и Г. Галилей.

Интересно, что одна из первых публикаций о пятнах была сделана иезуитом А. Шейнером из Ингольштадта. Но чтобы сохранить догмы Аристотеля в неприкосновенности, он заявил, что пятна — маленькие, темные спутники Солнца.

Еще в XVIII веке считалось, что пятна — вершины гор, возвышающиеся над морем огня. Великий астроном В. Гершель полагал, что Солнце имеет темную твердую поверхность с умеренной температурой. Более того, он считал, что на этой поверхности обитают живые существа. Уровень развития физики настолько отставал тогда от достижений астрономии, что идея о темном теле, ядре Солнца, была жива почти в течение всего XIX века.

Солнечные пятна дали очень много астрономам. Они, например, помогли выяснить тот факт, что Солнце вращается. Правда, вращается оно довольно медленно. Скорость на экваторе всего 2 километра в секунду. Интенсивное изучение пятен началось в первой половине XIX века усилиями отнюдь не профессионального астронома, а любителя, аптекаря из Дессау И. Швабе. И если сегодня никто не знает о качестве лекарств, которые он приготовлял по ночам (днем у него не было времени на занятия фармакологией), то Швабе обессмертил свое имя тем, что открыл одиннадцатилетний цикл появлений пятен на Солнце, и почти сразу же шотландец Д. Ламонт, К. Себайн из Англии и Р. Вольф в Берне установили, что магнитные явления на Земле, в частности магнитные бури, следуют довольно точно за изменением пятен на Солнце. Более того, появление отдельных больших пятен может вызывать магнитные бури и полярные сияния.

Пятна на Солнце огромны. Размеры некоторых из них превышают размеры земного шара. Они теснятся к экватору, избегая высоких широт Солнца. Замечательно то, что пятна нередко располагаются симметрично относительно солнечного экватора. Кроме того, их положение зависит от солнечной активности. Если построить диаграмму зависимости широты пятен от времени, то получаются фигуры, напоминающие бабочек. По имени астронома, изучавшего солнечные пятна, эти фигуры получили название бабочек Д. Маундера.

И все-таки, хотя пятна на Солнце наблюдать легче всего, даже сегодня трудно понять, что это такое. Ясно, что они темные, и значит, их температура ниже, чем температура окружающего газа. Ниже почти на две тысячи градусов. Сейчас стало понятным, что пятна связаны со сложными магнитными явлениями на Солнце. Но законченной теории пятен нет.

Внутри Солнца движется и вещество, и магнитные поля. Эти движения очень сложны, и одна из основных задач физики Солнца состоит в том, чтобы разобраться, каким же образом движущееся вещество во внутренних слоях, взаимодействуя с магнитными полями с периодом в 22 года, меняет полярность магнитного поля Солнца (северный полюс становится южным). Есть и более непонятные вещи. Анализируя исторические хроники, ученые установили, что с 1645 по 1715 год циклов солнечной активности вообще не было. А с 1672 по 1704 год на северном полушарии Солнца и вовсе не было пятен. Солнце было чистым, таким, как и положено быть царственному светилу. Этот факт не имеет объяснения и по сегодняшний день.

Очень интересно, что как раз тогда в Европе, да и не только в Европе, а во всем северном полушарии Земли стояла очень холодная погода, и этот период времени получил название «малого ледникового периода». Связаны ли были явления на Солнце с изменением (хоть и кратковременным) климата Земли, тоже неясно.

Советский ученый А. Чижевский провел огромную работу, пытаясь установить зависимость между солнечной активностью и частотой различных эпидемий на Земле. Он обнаружил удивительные закономерности. Вспышки различных болезней очень точно «отслеживают» изменения в активности Солнца. Труды Чижевского не сразу получили признание, хотя и до него ученые замечали, что активность Солнца связана с различными явлениями на Земле. Свою замечательную книгу «Земное эхо солнечных бурь» он написал на французском языке и впервые издал в Париже. Интересно, что одним из первых смелые идеи Чижевского оценил К. Циолковский. Следует сказать о том, что Чижевский не считал солнечную активность прямой причиной вспышек эпидемий и заболеваний. Он полагал, что деятельность Солнца «лишь способствует» развитию болезней на Земле.

Одна из глав его книги называется очень образно: «Спазмы Земли в объятиях Солнца». В этой главе он приводит перечень явлений в органическом мире Земли, связанных с изменениями в солнечной активности. Интересно, что еще В. Гершель отметил в 1801 году зависимость урожая зерновых от числа солнечных пятен. Поскольку хлеб все-таки вещь более нужная, чем вино, то лишь в 1878 году удалось выяснить, что количество и качество производимого в Германии вина тоже таинственным образом связано с пятнами на Солнце. Да что там вино! Чижевскому удалось установить, что от активности Солнца зависит частота несчастных случаев, преступлений, внезапных смертей, эпизоотии и падеж скота и целый ряд других явлений.

Чижевского можно с полным правом считать первым человеком, который перекинул мост между Солнцем и Землей. Его идеи оказались настолько плодотворными, что сейчас возникает новая отрасль науки — гелиобиология. У нас в Советском Союзе различными вопросами гелиобиологии занимаются в Крымской астрофизической обсерватории.

Сегодня, по-видимому, ясно, что люди с больным сердцем сильнее чувствуют изменения, происходящие на Солнце. Число сердечно-сосудистых заболеваний увеличивается с увеличением числа пятен на Солнце. Все это очень и очень интересно, но причин этой зависимости мы пока до конца не знаем. И тем не менее существование солнечно-земных связей можно считать очевидным.

Не только пятна появляются на видимой поверхности нашего светила. Над фотосферой располагается еще более разреженная и еще более горячая область, называемая хромосферой. Если толщина фотосферы составляет всего около 500 километров, то хромосфера простирается на расстояние около 2500 километров. И опять с участием магнитных полей Солнца в хромосфере происходят чудовищные взрывные процессы — вспышки. Они продолжаются так долго, что по земным меркам их даже трудно назвать взрывами. И тем не менее это настоящие взрывы: температура газа в верхней части хромосферы повышается до десяти миллионов градусов.

Взрыв длится от нескольких минут до нескольких часов. Огромные массы вещества выбрасываются из хромосферы Солнца — это изверженные протуберанцы. Трудно представить себе масштаб такого явления. В 1928 году наблюдался протуберанец высотой в 900 тысяч километров.

Взрывные протуберанцы зарождаются вблизи солнечных пятен. Но есть еще и спокойные протуберанцы — огромные «облака», плавающие над хромосферой и соединенные с нею как бы отдельными щупальцами. Эти протуберанцы имеют также немалые размеры — до 600 тысяч километров в длину. О протуберанцах человечеству известно очень давно. В одной из древнерусских летописей, где было описано солнечное затмение 1 мая 1185 года, мы читаем: «…и в солнци учинися яко месяц, из рог его уголь жаров искажаше: страшно бе видети человеком знамение божие».

И снова, зная уже наверняка более тысячи лет явление вспышек на Солнце, сегодняшняя физика не в состоянии до конца объяснить все детали этого процесса. А ведь вспышки представляют интерес не только с точки зрения физики Солнца. Возмущения в ионосфере Земли: полярные сияния, перерывы в коротковолновой связи на Земле — связаны со вспышками. Сейчас многие ученые склоняются к тому, что хромосферные вспышки — сложное взаимодействие магнитных полей.

Много удивительного мы узнали о Солнце даже за такой короткий промежуток времени, как сотня лет. Ведь еще в 1835 году французский философ-позитивист О. Конт писал о небесных телах, что возможно определение их формы, расстояний до них, размеров, но невозможно определить температуру звезды, ее химический состав.