Очерки о Вселенной - Воронцов-Вельяминов Борис Александрович (читать полную версию книги .TXT) 📗
Рис. 120. Солнце вращается не как твердое тело. Чем ближе к экватору, тем больше поворот точек диска за сутки
Появляясь на одном краю Солнца и перемещаясь по видимому диску, солнечные пятна представляют прекрасную возможность убедиться во вращении Солнца вокруг оси. Определенные по различным пятнам периоды вращения Солнца, дополненные спектральными определениями вращения (о чем говорилось в первой главе) и другими методами, показывают, что Солнце вращается не как твердое тело. До некоторой степени вращение фотосферы можно сравнить с вращением чая, который энергично перемешивается в стакане с помощью ложечки. Там быстрее всего крутится середина, а края отстают. На Солнце же точки его экватора делают оборот за 25 суток, а на широте 60° период обращения доходит до 30 суток. С космической точки зрения Солнце вращается очень лениво, на экваторе линейная скорость вращения составляет всего лишь 2 км/сек.
Юпитер и Сатурн также вращаются звнами подобно Солнцу и быстрее на экваторе, но с периодом всего лишь около 10 часов. Для них, как и для Солнца, причина такого зонального вращения неизвестна, но ясно, что твердая поверхность не могла бы так вращаться.
В Советском Союзе и в других странах ведется ежедневная регистрация пятен и других явлений на Солнце. Она называется Службой Солнца и ведется по общему плану рядом обсерваторий. Эта работа необходима для изучения природы Солнца и для выяснения того, как происходящие на нем изменения влияют на Землю. Поэтому изучение Солнца было включено в программу работ по Международному геофизическому году (1957-1958).
Наблюдения солнечных пятен и их изменений доступны для всякого любителя, обладающего хотя бы самым маленьким телескопом (Желающим познакомиться с Солнцем несколько подробнее и получить руководство для самостоятельного его наблюдения рекомендуем книгу В. В.Шаронова «Солнце и его наблюдение», Гостехиздат, 1953)).
И Солнце не без пятен
«И Солнце не без пятен», - с огорчением констатировали в XVII веке современники их открытия. Да, и Солнце не без пятен..., но не всегда. Как известно, число пятен и площадь, занятая ими, меняются периодически, хотя и не очень правильно, с периодом в 11 лет. Последний максимум пятен был в 1968 г., а в год минимума иногда целые месяцы на Солнце нет ни одного пятна. Каждый цикл они зарождаются по обе стороны от экватора Солнца на широтах около 30° и по мере увеличения их числа появляются все ближе и ближе к экватору. Последние пятна умирающего цикла появляются почти у самого экватора, но близ полюсов их не бывает никогда.
Если вы закроете ослепительную фотосферу диафрагмой в фокусе окуляра телескопа так, чтобы в нее было видно лишь «черное» солнечное пятно, то берегитесь смотреть на него без темного стекла - вы ослепнете. Понятие черноты относительно, и темные вследствие контраста на фоне фотосферы пятна сами по себе тоже ослепительно ярки.
Пятна появляются обычно группами, в которых происходят непрерывные изменения: появление новых пятен, изменение формы старых, а чаще всего их дробление на части и постепенное исчезновение.
Иногда они существуют лишь несколько дней, иногда - несколько месяцев.
Рис. 119. Изменение в группе солнечных пятен
Пятно состоит обычно из ядра, или «тени», окруженной более светлой «полутенью» как бы волокнистого строения со следами завихрения вокруг центра пятна. Центр пятна лежит обычно ниже окружающей фотосферы, но «не намного» - на сотни километров, тогда как по площади пятна обычно больше площади Европы и даже больше площади земного шара.
Меньшая яркость пятен вызвана меньшей температурой солнечных газов в этих местах. Судя по спектру, она составляет около 4500° и равна температуре звезд оранжевого цвета, тогда как спектр фотосферы такой же, как спектр более горячих желтых звезд. Более низкая температура допускает образование в пятнах большого числа молекул химических «соединений, тогда как в фотосфере эти соединения встречаются в небольшом количестве. Если там из каких-либо сцепившихся друг с другом атомов и сложится молекула, то она обычно сейчас же будет разбита на части при бешеных столкновениях с другими частицами, возникающих при высоких температурах.
Рис. 120. Солнце вращается не как твердое тело. Чем ближе к экватору, тем больше поворот точек диска за сутки
Появляясь на одном краю Солнца и перемещаясь по видимому диску, солнечные пятна представляют прекрасную возможность убедиться во вращении Солнца вокруг оси. Определенные по различным пятнам периоды вращения Солнца, дополненные спектральными определениями вращения (о чем говорилось в первой главе) и другими методами, показывают, что Солнце вращается не как твердое тело. До некоторой степени вращение фотосферы можно сравнить с вращением чая, который энергично перемешивается в стакане с помощью ложечки. Там быстрее всего крутится середина, а края отстают. На Солнце же точки его экватора делают оборот за 25 суток, а на широте 60° период обращения доходит до 30 суток. С космической точки зрения Солнце вращается очень лениво, на экваторе линейная скорость вращения составляет всего лишь 2 км/сек.
Юпитер и Сатурн также вращаются звнами подобно Солнцу и быстрее на экваторе, но с периодом всего лишь около 10 часов. Для них, как и для Солнца, причина такого зонального вращения неизвестна, но ясно, что твердая поверхность не могла бы так вращаться.
В Советском Союзе и в других странах ведется ежедневная регистрация пятен и других явлений на Солнце. Она называется Службой Солнца и ведется по общему плану рядом обсерваторий. Эта работа необходима для изучения природы Солнца и для выяснения того, как происходящие на нем изменения влияют на Землю. Поэтому изучение Солнца было включено в программу работ по Международному геофизическому году (1957-1958).
Наблюдения солнечных пятен и их изменений доступны для всякого любителя, обладающего хотя бы самым маленьким телескопом (Желающим познакомиться с Солнцем несколько подробнее и получить руководство для самостоятельного его наблюдения рекомендуем книгу В. В.Шаронова «Солнце и его наблюдение», Гостехиздат, 1953)).
Наблюдение невидимого и анатомия Солнца
Астрономы - такой народ, что они не только узнают всю подноготную там, где непосвященное око видит только мерцающую точку, но и умудряются наблюдать невидимое. Одним из многочисленных примеров этого является наблюдение ими магнитности пятен и распределения спектрального излучения химических элементов на разной высоте над фотосферой.
Линии спектра источника света в магнитном поле меняются. Они расщепляются, каждая на несколько линий, причем свет каждой из них особым образом поляризован. Не вдаваясь в длинное описание явлений поляризации, скажем лишь, что поляризованный свет можно отличить от обычного особыми способами, разработанными физиками. Расстояние между линиями спектра, на которые первоначальная линия расщепляется в магнитном поле, растет с напряжением магнитного поля. Это явление хорошо изучено в лабораториях. Темные линии в спектре солнечных пятен обнаруживают подобное же расщепление, из чего следует, что в области солнечного пятна существует магнитное поле, напряжение которого доходит иногда до 8000 гаусс. Это - весьма сильное поле, хотя в лабораториях электромагниты могут давать еще более мощное поле.
Кто не знает, что у всякого магнита есть всегда два полюса - северный и южный. На магнитах, имеющих форму бруска или подковы, их красят обычно в разный цвет - красный и синий. Вот тут-то и оказалась любопытная вещь: солнечные пятна чаще всего появляются парами, и тогда магнетизм одного пятна северный, другого - южный.
