Дневная звезда. Рассказ о нашем Солнце

Многие проблемы еще остались нерешенными. Например, мы хотим выяснить более детально, как работает основной механизм генерации солнечной энергии. Это важно для понимания не только Солнца, но и звезд. Теоретические исследования могут дать ответ, в частности, на вопрос, долго ли сможет Солнце оставаться таким же, как сейчас. Изучение Солнца может также пролить свет на состав Вселенной.

Связь между Землей и Солнцем определяется не только влиянием Солнца на климат. Непрерывно проносится мимо Земли испускаемый Солнцем поток атомных частиц, называемый солнечным ветром. Этот поток, содержащий электрически заряженные частицы, вызывает, в частности, появление в полярных зонах Земли необыкновенно красивых полярных сияний. Исследование солнечного ветра очень важно для радиосвязи, так как электрически заряженные частицы солнечного ветра взаимодействуют со слоями нашей атмосферы, ответственными за отражение радиоволн. Изменение Солнцем структуры атмосферного слоя Земли может привести к исчезновению радиосвязи на длинных трассах. Наконец, изучение Солнца может пролить свет на ряд вопросов, испокон веку интересовавших мыслящих людей. Откуда взялась солнечная система? Когда она образовалась, из какого вещества она состоит? Теория и наблюдения совместными усилиями дают оценки возраста Солнца. Солнечное излучение содержит также важную информацию о химическом составе внешних слоев Солнца. В этих областях основные химические элементы все еще содержатся в такой же пропорции, как и вещество, из которого были образованы Солнце и молодые планеты. Химический состав этих планет резко изменился со времени их образования, особенно ближайших к Солнцу, планет потерявших большую часть легких элементов, когда-то в них содержавшихся. Как и из каких веществ образовалась Земля? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны перенести наше внимание от нашего земного «дома» к центру солнечной системы.

Солнечные инструменты

Первые наблюдатели Солнца имели в своем распоряжении лишь дерево и камень. Они проводили специальные линии и основывали обсерватории, чтобы иметь возможность следить за годичным циклом восходов и заходов Солнца. Они могли измерять лишь углы, однако даже из этих грубых данных извлекали, по-видимому, полезную информацию о временах года и затмениях.

Как резко контрастируют эти простые методы со сложностью современной солнечной обсерватории! При помощи современных телескопов можно наблюдать Солнце в различных участках спектра: в белом свете, инфракрасных тепловых лучах, невидимом ультрафиолете, рентгене и в радиодиапазоне. Без телескопов мы бы знали только о положении Солнца на небе, не больше. На вершинах гор, где атмосфера прозрачна, оптические телескопы непрерывно следят за Солнцем. Когда Солнце садится на одном континенте, оно поднимается на другом, и мировая сеть службы Солнца не прерывается из-за естественной смены дня и ночи. Подобным же образом регистрируется тепловой поток от Солнца, в особенности на метеорологических станциях. Приборы, установленные на искусственных спутниках Земли, следят за неожиданными всплесками солнечного излучения высоких энергий. А в Австралии сложная система из 96 радиотелескопов способна давать радиоизображения Солнца и находить области необычной активности.

Все эти способы наблюдения Солнца, из которых мы упомянули всего лишь несколько, служат для получения все большего количества надежной информации о нашей дневной звезде. Накопленные данные могут служить одновременно стимулом развития теории и обеспечивать ее проверку. Непредвиденные результаты приводят к созданию новых моделей определенного аспекта деятельности Солнца, а существующая уже информация накладывает ограничения на предположения, используемые учеными при создании моделей. Наблюдения и теория помогают друг другу; это обычный способ развития любой науки. Теория должна объяснять при помощи физических законов те результаты, которые уже получены, и дать надежный прогноз на будущее. Некоторые проблемы солнечной астрономии может решить лишь теория. Только она может ответить на вопрос, сколько будет жить Солнце. Однако ответ станет достоверным, если он будет опираться на надежные данные. Потребность в получении большого количества высококачественной информации привела к конструированию телескопов, специально предназначенных для наблюдения разнообразных сторон деятельности Солнца.

Галилей первый, насколько известно, направил зрительную трубу на Солнце. Но ни при каких обстоятельствах не повторяйте этот чрезвычайно рискованный для зрения эксперимент. Можно наблюдать Солнце при помощи телескопа следующим полностью безопасным способом.