Лекции о Солнце

«Пятна могут быть приравнены к таким областям Земли, где в данное время господствуют ураганы и вихри», – писал Джон Гершель, описывая результаты своих наблюдений солнечных пятен на мысе Доброй Надежды. Здесь он наблюдал в 1837 году гигантскую группу пятен площадью в 10 миллиардов квадратных километров, что произвело на него сильное впечатление. «Внешняя оболочка Солнца временами падает вниз, смещает и разрывает своим натиском два нижних светоносных слоя, причем верхний слой, конечно, разрывается больше, чем нижний, и таким образом почти или совершенно обнажает внизу часть темной поверхности самого ядра Солнца. Такое явление неизбежно сопровождается вихрями, которые затем, будучи предоставлены самим себе, постепенно затихают и исчезают. Движение замирает в нижних слоях раньше, чем в верхних, во-первых, вследствие большего сопротивления, которое там развивается, во-вторых, вследствие большего удаления от очага первичной силы, который лежит, несомненно, в верхних слоях. Таким образом, центры ураганов (совершенно подобно тому, как это происходит в наших водоворотах – ураганах в миниатюре) при затихании возвращаются понемногу все выше и выше. Все это совершенно согласуется с тем, что мы видим в пятнах при их разрушении: пятна как бы заливаются светоносной материей, края их сдвигаются все ближе и ближе, полутень понемногу закрывает ядро пятна, а затем исчезает и сама…»

Мы видим, что Джон Гершель продолжал на основе новых наблюдений развивать концепцию, которой придерживался его отец.

Снова зададимся вопросом: была ли «ураганная» гипотеза Гершеля-младшего научной?

Безусловно. И, как всякая научная гипотеза, она требовала как доказательств в свою пользу, так и разработки методов своей проверки. В какой-то степени гипотеза впоследствии оправдалась – в том смысле, что вихревые движения в пятнах и их окрестностях действительно наблюдаются. Но вот основа возникновения пятен оказалась совсем иной. Общая идея темного Солнца, как выяснилось, также не имеет ничего общего с действительностью. Наука медленно набирала информацию, перебирала и проверяла выдвигавшиеся гипотезы, совершенствовала методы исследования.

Знаний для окончательной проверки гипотез по тем временам не хватало. Это сегодня мы понимаем, что энергия, выделяемая Солнцем в единицу времени, чудовищно велика, и невозможно обосновать природу таинственного светоносного слоя, который извергал бы миллиардами лет мощный поток излучения в окружающее пространство. Закон сохранения энергии не в состоянии объяснить, откуда могла бы браться энергия светоносного слоя, который согласно законам термодинамики должен быть при этом очень горячим. Кроме того, можно легко доказать, что при наличии такого слоя внутреннее ядро Солнца не сможет оставаться столь темным и холодным, чтобы там текли реки и жили живые существа. Физика убедительно доказывает, что никакие облака не спасут «холодное Солнце», и солнечная поверхность должна прийти в состояние термодинамического равновесия со светоносным слоем, а значит, быстро нагреться до столь же высоких температур.

Но все эти разделы физики, закономерности и правила были открыты, опробованы, испытаны и экспериментально проверены существенно позже. Доказательства невозможности модели темного Солнца появились в середине XIX века. Тогда же была сделана череда фундаментальных открытий, которые позволили наконец подойти ближе к пониманию загадочной природы Солнца.

Уместно вспомнить, что замечательный русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765) еще в своем XVIII веке не сомневался, что Солнце – объект горячий:

Там огненны валы стремятся
И не находят берегов,
Там вихри пламенны крутятся,
Борющись множество веков,
Там камни, как воды, кипят,
Горящи там дожди шумят…

Достаточно адекватное художественное представление Солнца, как оказалось…

Лекция четвертая Солнце, состоящее из газа

Человек увидал в небе золотой шар: он полез за ним и в конце концов добрался к нему – шар был глиняный. И вот что странно: когда человек вернулся на землю и опять посмотрел в небо, там был золотой шар. И вот что странно: это был золотой шар. Клянусь небом, это был золотой шар.

Стивен Крейн

Не менее того любопытно исследовать, из каких веществ состоят другие миры, и узнать, что вещества сии те же самые, кои составляют массу Земли нашей.

Йёнс Берцелиус

Вопрос о природе Солнца оставался открытым.