В погоне за Солнцем

Один ученый в Нью-Хейвене сообщал после наблюдения северного сияния 14 ноября 1837 года, что, когда около шести часов вечера падал плотный снег, все “внезапно окрасилось в кровавый цвет”[101]. Деревья, крыши домов, вся атмосфера окрасились алым настолько, что люди подумали, будто город охвачен пожаром[102]. Сияние продлилось полчаса и угасло “как свет керосиновой лампы”. Тут и там на территории Соединенных Штатов вставали огромные столбы северного сияния – ярко-красные вертикальные колонны, чередующиеся с белыми облаками, тающие в вышине. Около девяти вечера бесчисленные дуги ярко-алого цвета выросли из-за северного горизонта, как будто полосатая изнанка колоссального циркового тента. Похожие явления наблюдались той же ночью в Пенсильвании, Мэриленде, Джорджии и Огайо, иногда они сопровождались тем, что назвали “веселыми танцорами”, – огромными, свободно колышущимися цветными завихрениями. Одновременно с этим сияния появились над многими частями Европы – “пятна ярчайшего кроваво-красного цвета”. Хотя известно было, что небесные свечения могут достигать широт Италии и Франции, так близко к экватору их наблюдали не чаще одного раза в десятилетие. Яркие цвета объясняются просто: азот в атмосфере окрашивает сияние в пурпурный и фиолетовый цвета, а кислород – в зеленый и красный (цвет определяется столкновениями частиц на большой высоте). Иногда также встречаются красновато-розовые и зеленовато-желтые цвета или пастельные розовый и зеленый с фиолетовым отливом.

“Слушай, парень, это свободная страна. Ты поклоняешься солнцу по-своему, и я тоже буду по-своему.”

Нам до сих пор доподлинно не известно, как именно действует это небесное световое шоу, хотя в 2007 году НАСА запустило пять космических аппаратов размером со стиральную машину каждый с целью разрешить эту загадку. Первые результаты показывают, что огни следуют силовым линиям магнитного поля – подобно горению электрической дуги. Ученые рассчитывают получить больше данных к следующему пику солнечных штормов – между 2010 и 2012 годами[103]. Тем временем сияния продолжают завораживать и восхищать нас, видимо, поэтому вокруг них и накопилось столько суеверий.

Наиболее лаконичное определение затмения нашлось в итальянской книге “Затмения: астрономическое введение для гуманитариев”, и оно гласит: “Затмение происходит, когда три небесных тела оказываются на одной линии, так что одно из них препятствует взаимной видимости двух других”[104]. То, что мы понимаем под плоскостью околосолнечной земной орбиты, называется эклиптикой, потому что затмения [др.-греч. ἔκλειψις, затмение. – Прим. перев.] имеют место, только когда Солнце и Луна оказываются с Землей в одной плоскости. Если говорить коротко, лунное затмение происходит, когда Земля проходит между Солнцем и Луной, перекрывая солнечный свет, обычно отражающийся от Луны и делающий ее видимой. Солнечное затмение происходит, когда Луна проходит между Землей и Солнцем, загораживая Солнце. Наша Луна необычайно велика (как по отношению к другим лунам солнечной системы, так и по отношению к своей планете), и для полного солнечного затмения она должна оказаться точно в нужном месте, а Земля должна быть на совершенно определенном расстоянии от Солнца. Временами, когда Солнце и Земля максимально сближаются и Солнце визуально слегка увеличивается, Луна может закрыть лишь около 98 % его поверхности, оставляя тем самым видимый круг света, – это называется кольцеобразным затмением и является, возможно, даже еще более захватывающим зрелищем, чем полное затмение. Обычно Луна закрывает только часть Солнца, в таких случаях частичного затмения лишь примерно одна шестая поверхности Земли покрывается лунной тенью.

Танец Солнца и Луны на горизонте. Антарктика, 2003 (photo by Woody Campbell)

Но однажды, в далеком будущем, настанет день, когда полных затмений больше не будет. При наблюдении с Земли у Солнца и Луны (по крайней мере в нашу эпоху) диаметры почти совпадают, поскольку их размеры соотносятся так же, как их расстояния от нас: Солнце в 400 раз шире Луны (866 тыс. миль в диаметре против лунных 2160), но и находится оно в 400 раз дальше. Это потрясающее совпадение не продлится долее чем несколько сотен миллионов лет, поскольку расстояния между Солнцем и Землей, а также Землей и Луной медленно увеличиваются. Изначально лунная орбита была очень близко к Земле, возможно, всего в 16 тыс. миль, сегодня это расстояние в среднем равно 238 тыс. миль. Тормозящий эффект от приливного трения будет все дальше и дальше отдалять от нас Луну с шагом 1,5 дюйма в год. В конце концов, через многие миллионы лет, она окажется так далеко, что вовсе перестанет закрывать нам Солнце.