Страница:
Ещё в 1772 г. астрономы И. Тициус и И. Боде, изучая расстояние до Солнца обращающихся вокруг него планет, сравнили эти расстояния и вывели правило, получившее название правила Тициуса-Боде, согласно которому расстояния между орбитами планет по мере удаления от Солнца удваиваются. И хотя реальные планеты движутся по орбитам, которые весьма грубо и приблизительно соответствуют этому правилу, уже само по себе наличие тенденции, приведшей к выдвижению этого правила, характеризует определённую закономерность формирования и эволюции Солнечной системы. Эта система представляет собой определённый порядок, генерируемый центральным ядром в виде небольшой жёлтой звезды, в поле тяготения которой выстраиваются орбиты планет, находящиеся на пропорционально возрастающем отдалении друг от друга. Солнце раскручивает сферу вокруг себя, движение же планет и их спутников отражает их собственную историю, наполненную столкновениями, захватами гравитационных полей, их взаимодействием и т. д.
Вместе с тем Солнечная система представляет собой «выстроенную» Солнцем группу небесных тел, весьма различных и по размерам, и по химическому составу, и по физическому строению. Эта группа включает само Солнце, девять обращающихся вокруг него планет, десятки их спутников, тысячи малых планет-астероидов, сотни комет и миллионы метеоритов.
Солнечная система является сложной системой, каждый элемент которой обладает относительной самостоятельностью по отношению к «управленческим» воздействиям со стороны центрального светила. Размеры и масса Солнца в огромное количество раз превышает размеры и массу других элементов Солнечной системы, что и позволяет Солнцу определять основы порядка в своей системе. Масса Солнца в 750 раз превышает массу всех обращающихся вокруг него планет, вместе взятых, и в 330 тысяч раз превышает массу Земли. Диаметр Солнца в 109 раз больше диаметра Земли, и внутри окружности Солнца поместилось бы 1 300 000 окружностей Земли.
Размеры Солнечной системы определяются по расстоянию от Солнца до орбиты самой отдалённой планеты – Плутона. Это расстояние составляет около 5,5 световых часа. Однако в 2003 г. астрономами Пиломарской обсерватории США была открыта небольшая планета, обращающаяся вокруг Солнца на расстоянии, втрое превышающем радиус орбиты Плутона. Эта планета, получившая название Седны в честь эскимосской богини моря, имеет диаметр всего 1700 км и обращается вокруг Солнца по орбите, находящейся в 80 раз дальше от Солнца, чем орбита Земли. Из-за этой отдалённости в 13 млрд. км средняя температура на поверхности Седны составляет –240 °C. В настоящее время достоверность этого открытия всё ещё проверяется рабочей группой Международного астрономического союза. Если она подтвердится, размеры Солнечной системы будут установлены втрое дальше орбиты Плутона.
Между орбитами Марса и Юпитера, как бы отделяя резкой границей планеты земной группы от планет-гигантов, лежит пояс астероидов – малых планет, представляющих собой остатки процессов формирования Солнечной системы. В настоящее время науке известны около 10 тысяч астероидов, причём ежегодно продолжают открываться и получать экзотические названия всё новые астероиды этого пояса. Астероиды очень разнообразны и по своим размерам, и по форме и строению. Самые крупные из них – Церера и Веста – обладают настолько большой массой, что собственная гравитация придала им почти правильную шарообразную форму, как и подобает настоящим планетам. Астероид Ида имеет даже свой спутник, именуемый Дактиль. Однако более мелкие астероиды, как правило, имеют овальную, картофелеподобную, а ещё чаще – неправильную форму, хранящую в себе следы предшествующих столкновений. Осколки этих столкновений также обращаются вокруг Солнца в поясе астероидов. Такие столкновения в этом поясе продолжаются постоянно. Время от времени астероиды и их осколки в виде метеоритов под действием столкновений выбрасываются из пояса астероидов и бомбардируют планеты Солнечной системы. Некоторые их них врезаются и в Землю, создавая угрозу стабильности биосферной эволюции.
За пределами пояса астероидов по оценкам специалистов перемещается в хаотическом режиме около 170 тысяч так называемых потенциально опасных астероидов и их метеорных осколков. В марте 1998 года многие газеты мира обошло сенсационное сообщение о том, что открытый в этом же году небольшой астероид может в 2028 г. врезаться в Землю. Это послужило основой известных американских фильмов-катастроф «Армагеддон» и «Столкновение с бездной», а также подогрело апокалиптические настроения некоторых религиозных сообществ. Однако вскоре дополнительные наблюдения и расчёты учёных показали, что этот астероид промчится довольно далеко от Земли.
Другой пояс астероидов располагается за орбитой Нептуна и получил название пояса Койпера в честь американского астронома Джерарда Койпера, который ещё в 1951 г. обосновал предположение о его существовании. Лишь в 1992 г. был открыт первый объект этого пояса диаметром около 280 км. В настоящее время по оценкам специалистов в поясе Койпера насчитывается от 35 до 70 тысяч объектов диаметром около 100 км и огромное множество более мелких тел. С 1992 г. в этом поясе было открыто около 200 астероидов. Самые крупные из них – Квавар, Иксион, Варуна, Хаос и Седна. Есть основания считать, что Плутон по своему происхождению также является самой крупной из планет пояса Койпера, а спутник Нептуна Тритон, обладающий размерами больше Плутона, также появился из пояса Койпера и был захвачен полем тяготения Нептуна.
А ещё дальше, на самой окраине Солнечной системы, находится облако Оорта. Оно названо в честь голландского астронома Яна Оорта, который в 1951 г. выдвинул предположение, что Солнечная система окружена гигантским облаком комет и протоплазменных тел, находящихся на расстоянии от Солнца в 20000 раз более далёком, чем орбита Земли. В настоящее время существование облака Оорта подтверждено астрономическими наблюдениями. Оно представляет собой колоссальную свалку космического мусора, оставшегося от эпохи образования Солнечной системы. По некоторым оценкам специалистов, облако включает около триллиона протопланетных и кометных тел, а также всяческих осколков, камней и кусков льда.
Сложность Солнечной системы контрастирует с простотой установившегося в ней порядка, поскольку все девять основных планет, как уже говорилось, обращаются вокруг Солнца в одном направлении и почти в одной плоскости, именуемой плоскостью эклиптики. При этом ряд планет имеют собственные спутники: Земля и Плутон – по одному, Марс и Нептун – по два, Уран – 5, Сатурн – 32 и Юпитер – 39.
Планеты представляют собой, по существу, несостоявшиеся звёзды, поскольку они обладают недостаточной массой для дальнейшего сжатия и запуска в их недрах термоядерных реакций. Совсем немного недостало массы до начала процесса звёздообразования такой планете-гиганту, как Юпитер. Он и представляет собой Солнечную систему в миниатюре, газовый гигант, имеющий 39 спутников – значительно больше, чем у Солнца. Но если бы Юпитер стал звездой, наличие двойной звёздной системы вызвало бы такие изменения, что земная жизнь вряд ли оказалась бы возможной. Жар столь близкой звезды мог бы испарить океаны, истощить водные ресурсы и превратить Землю в бесплодную пустыню, какой являются, по существу, все планеты Солнечной системы, кроме Земли.
«Космическая инженерия» Солнечной системы отнюдь не приспособлена к нашему существованию. Мы – её побочный продукт. Но мы – единственная в этой системе активная сила, которая может изменить ход эволюции и сделать эту пустыню пригодной для жизни.
9.7. Солнце
9.8. Планеты и спутники земной группы
Вместе с тем Солнечная система представляет собой «выстроенную» Солнцем группу небесных тел, весьма различных и по размерам, и по химическому составу, и по физическому строению. Эта группа включает само Солнце, девять обращающихся вокруг него планет, десятки их спутников, тысячи малых планет-астероидов, сотни комет и миллионы метеоритов.
Солнечная система является сложной системой, каждый элемент которой обладает относительной самостоятельностью по отношению к «управленческим» воздействиям со стороны центрального светила. Размеры и масса Солнца в огромное количество раз превышает размеры и массу других элементов Солнечной системы, что и позволяет Солнцу определять основы порядка в своей системе. Масса Солнца в 750 раз превышает массу всех обращающихся вокруг него планет, вместе взятых, и в 330 тысяч раз превышает массу Земли. Диаметр Солнца в 109 раз больше диаметра Земли, и внутри окружности Солнца поместилось бы 1 300 000 окружностей Земли.
Размеры Солнечной системы определяются по расстоянию от Солнца до орбиты самой отдалённой планеты – Плутона. Это расстояние составляет около 5,5 световых часа. Однако в 2003 г. астрономами Пиломарской обсерватории США была открыта небольшая планета, обращающаяся вокруг Солнца на расстоянии, втрое превышающем радиус орбиты Плутона. Эта планета, получившая название Седны в честь эскимосской богини моря, имеет диаметр всего 1700 км и обращается вокруг Солнца по орбите, находящейся в 80 раз дальше от Солнца, чем орбита Земли. Из-за этой отдалённости в 13 млрд. км средняя температура на поверхности Седны составляет –240 °C. В настоящее время достоверность этого открытия всё ещё проверяется рабочей группой Международного астрономического союза. Если она подтвердится, размеры Солнечной системы будут установлены втрое дальше орбиты Плутона.
Между орбитами Марса и Юпитера, как бы отделяя резкой границей планеты земной группы от планет-гигантов, лежит пояс астероидов – малых планет, представляющих собой остатки процессов формирования Солнечной системы. В настоящее время науке известны около 10 тысяч астероидов, причём ежегодно продолжают открываться и получать экзотические названия всё новые астероиды этого пояса. Астероиды очень разнообразны и по своим размерам, и по форме и строению. Самые крупные из них – Церера и Веста – обладают настолько большой массой, что собственная гравитация придала им почти правильную шарообразную форму, как и подобает настоящим планетам. Астероид Ида имеет даже свой спутник, именуемый Дактиль. Однако более мелкие астероиды, как правило, имеют овальную, картофелеподобную, а ещё чаще – неправильную форму, хранящую в себе следы предшествующих столкновений. Осколки этих столкновений также обращаются вокруг Солнца в поясе астероидов. Такие столкновения в этом поясе продолжаются постоянно. Время от времени астероиды и их осколки в виде метеоритов под действием столкновений выбрасываются из пояса астероидов и бомбардируют планеты Солнечной системы. Некоторые их них врезаются и в Землю, создавая угрозу стабильности биосферной эволюции.
За пределами пояса астероидов по оценкам специалистов перемещается в хаотическом режиме около 170 тысяч так называемых потенциально опасных астероидов и их метеорных осколков. В марте 1998 года многие газеты мира обошло сенсационное сообщение о том, что открытый в этом же году небольшой астероид может в 2028 г. врезаться в Землю. Это послужило основой известных американских фильмов-катастроф «Армагеддон» и «Столкновение с бездной», а также подогрело апокалиптические настроения некоторых религиозных сообществ. Однако вскоре дополнительные наблюдения и расчёты учёных показали, что этот астероид промчится довольно далеко от Земли.
Другой пояс астероидов располагается за орбитой Нептуна и получил название пояса Койпера в честь американского астронома Джерарда Койпера, который ещё в 1951 г. обосновал предположение о его существовании. Лишь в 1992 г. был открыт первый объект этого пояса диаметром около 280 км. В настоящее время по оценкам специалистов в поясе Койпера насчитывается от 35 до 70 тысяч объектов диаметром около 100 км и огромное множество более мелких тел. С 1992 г. в этом поясе было открыто около 200 астероидов. Самые крупные из них – Квавар, Иксион, Варуна, Хаос и Седна. Есть основания считать, что Плутон по своему происхождению также является самой крупной из планет пояса Койпера, а спутник Нептуна Тритон, обладающий размерами больше Плутона, также появился из пояса Койпера и был захвачен полем тяготения Нептуна.
А ещё дальше, на самой окраине Солнечной системы, находится облако Оорта. Оно названо в честь голландского астронома Яна Оорта, который в 1951 г. выдвинул предположение, что Солнечная система окружена гигантским облаком комет и протоплазменных тел, находящихся на расстоянии от Солнца в 20000 раз более далёком, чем орбита Земли. В настоящее время существование облака Оорта подтверждено астрономическими наблюдениями. Оно представляет собой колоссальную свалку космического мусора, оставшегося от эпохи образования Солнечной системы. По некоторым оценкам специалистов, облако включает около триллиона протопланетных и кометных тел, а также всяческих осколков, камней и кусков льда.
Сложность Солнечной системы контрастирует с простотой установившегося в ней порядка, поскольку все девять основных планет, как уже говорилось, обращаются вокруг Солнца в одном направлении и почти в одной плоскости, именуемой плоскостью эклиптики. При этом ряд планет имеют собственные спутники: Земля и Плутон – по одному, Марс и Нептун – по два, Уран – 5, Сатурн – 32 и Юпитер – 39.
Планеты представляют собой, по существу, несостоявшиеся звёзды, поскольку они обладают недостаточной массой для дальнейшего сжатия и запуска в их недрах термоядерных реакций. Совсем немного недостало массы до начала процесса звёздообразования такой планете-гиганту, как Юпитер. Он и представляет собой Солнечную систему в миниатюре, газовый гигант, имеющий 39 спутников – значительно больше, чем у Солнца. Но если бы Юпитер стал звездой, наличие двойной звёздной системы вызвало бы такие изменения, что земная жизнь вряд ли оказалась бы возможной. Жар столь близкой звезды мог бы испарить океаны, истощить водные ресурсы и превратить Землю в бесплодную пустыню, какой являются, по существу, все планеты Солнечной системы, кроме Земли.
«Космическая инженерия» Солнечной системы отнюдь не приспособлена к нашему существованию. Мы – её побочный продукт. Но мы – единственная в этой системе активная сила, которая может изменить ход эволюции и сделать эту пустыню пригодной для жизни.
9.7. Солнце
Этот источник тепла, света, радости и энергии – всего лишь заурядная звезда, которую одни исследователи характеризуют как жёлтый карлик, а другие – как звезду средних размеров. Благодаря своей заурядности эта ближняя к нам звезда довольно долговечна, экономно расходует ядерное горючее, что и обусловило формирование чрезвычайно разнообразной планетарной системы, которая при более крупных размерах и массы Солнца просто не могла бы образоваться, была бы втянута в ядерную топку и там сожжена.
Солнце – огромный (по сравнению с Землёй) газовый шар, довольно разреженный снаружи и плотный внутри. То, что мы наблюдаем, глядя на Солнце, называется фотосферой, т. е. сферой видимого света, поверхностью, излучающей свет. Средняя температура поверхности Солнца около 6000 °C. Фотосфера получает свою энергию из ядра Солнца, где происходят ядерные реакции преобразования водорода в гелий при температурах до 16 млн. ° С. Диаметр зоны выработки энергии составляет около 346 тыс. км. Солнце производит энергию с огромной скоростью и мощью, которые несоизмеримы с условиями Земли. Энергия, вырабатываемая солнечным ядром всего лишь за одну секунду, эквивалента взрыву 92 миллиардов мегатонных термоядерных бомб.
Ядро подразделяется на две зоны – зону выработки энергии диаметром около 346 тыс. км и зону излучения. Весь диаметр ядра составляет 988 тыс. км. Далее лежит зона конвекции, через которую под мощным давлением проносятся потоки раскалённых газов. Вырвавшись наружу, они немного охлаждаются и снова притягиваются ядром, оберегая его от перегрева. Температура недр Солнца в зоне конвекции составляет около 2,2 млн.° С. Над этой зоной и находится фотосфера, которую мы наблюдаем, воспринимая вырывающийся из неё ослепительный свет. На краю солнечного шара располагается хромосфера, розовая каёмка, хорошо видная во время затмений Солнца Луной или через специальные фильтры. Её температура выше, чем температура фотосферы, и составляет более 10000 °C. Ещё более горяча солнечная корона, которая также хорошо заметна при полных солнечных затмениях. Её температура достигает миллиона ° С. Причины этого феномена активно обсуждаются учёными уже на протяжении нескольких десятилетий. Высказываются самые различные объяснения того, почему хромосфера и особенно корона значительно горячее более близко лежащей к ядру и мощно разогреваемой им фотосферы. Поскольку такой феномен присущ Солнцу, то он должен быть характерен и для других звёзд, которые мы не можем изучать так подробно вследствие их большой отдалённости от средств наблюдения.
Многие учёные называют подобный феномен «тайной» Солнца, разгадка которой может способствовать дальнейшей эволюции астрофизических теорий. Другие объясняют повышение температуры газа солнечной короны по мере удаления этих газов от ядра возникновением и усилением ударных волн, генерируемых «шумовыми» эффектами на поверхности Солнца. В фотосфере эти волны гасятся плотностью светящегося газа, энергетика которого растрачивается на электромагнитные излучения.
Газы солнечной короны, постепенно охлаждаясь по мере удаления от Солнца в межпланетное пространство, заполняют всё это пространство и образуют так называемый «солнечный ветер». Наполнение пространства Солнечной системы приводит к огромным по земным меркам расходам вещества. Во все стороны от солнечного шара рассылается 14000 млрд. тонн вещества ежегодно. Но в масштабах Солнца это столь малая величина, что такие расходы могут привести к потере массы Солнца лишь на 1 % в течение 100 млрд. лет. Неистощима и «щедрость» Солнца в сфере поставки энергии планетам своей системы. Земля получает всего лишь одну двухмиллиардную этой энергии. Но и это по земным меркам огромная величина, выражающаяся в количестве 2,5·1015 ккал в минуту. По сравнению с ней суммарная величина земных источников энергии, которые мы считаем грандиозными, просто ничтожна. Кроме того, земные запасы угля, нефти, газа, гидроресурсов, радиоактивных веществ – суть не что иное, как превращённые формы солнечной энергии. Без этой энергии земная жизнь, её биосфера не просуществовала бы и самого незначительного времени. На каждый квадратный метр земной территории приходится 1,386 квт солнечной энергии. Это величина получила название солнечной постоянной.
Мы все живы только потому, что существует Солнце, что оно относительно стабильно посылает нам потоки тепла и света. Между тем при всей стабильности своих основных параметров. Солнце – ещё более изменчивый объект, чем лесной пожар на Земле. В чём-то был прав Гераклит, когда он говорил, что Солнце – это огонь, мерами разгорающийся и мерами потухающий.
В солнечной атмосфере происходят выбросы так называемых корональных масс, которые порождают такие явления, как факелы, пятна, флоккулы, протуберанцы, вспышки и т. д. Факелы – яркие горячие образования, выступающие над уровнем фотосферы. Раз возникнув, они могут оставаться без всяких заметных изменений целые недели или даже месяцы, а потом быстро исчезают.
Солнечные пятна темнее фотосферы, и имеют резкие границы. Они появляются группами. Их яркость в 10 раз меньше остальной фотосферы, а температура на 2000 °C холоднее. В пятнах имеется водяной пар, разогретый до 1000 °C.
Флоккулы представляют собой яркие пятна на хромосфере, возникающие при появлении тёмных пятен и факелов. Вспышки – быстрое возрастание яркости флоккулов, которое за время менее одной минуты распространяется на десятки тысяч километров. По существу вспышки представляют собой гигантские взрывы, последствия которых в виде локального повышения яркости исчезают за несколько десятков минут.
Протуберанцы напоминают извержения земных вулканов и представляют собой колоссальные выбросы газов с поверхности фотосферы. Их высота достигает сотен тысяч километров, а ширина – 6-10 тыс. км. Возникновение протуберанцев происходит в тесной связи с появлением пятен.
Все эти феномены представляют собой проявления повышенной солнечной активности, которая, по-видимому, заключается в активизации ядерных реакций в недрах Солнца. Подобно закипевшему чайнику, перегретое вещество прорывает оболочку фотосферы и под огромным давлением выбрасывает гигантские фонтаны газов, паров и более холодных облаков. Как и во всякой звезде, в Солнце действует механизм саморегулирования, предохраняющий от взрыва и обеспечивающий относительную стабильность работы реактора в условиях как переизбытка, так и недостатка в поступлении водородного горючего. Лишняя энергия отводится через зону конвекции и излучается в космическое пространство. В периоды повышенной солнечной активности обычный механизм саморегулирования не справляется со своей работой, и на поверхности Солнца возникают микрокатастрофы. Фактически можно говорить о циклических кризисах в функционировании Солнца, в ходе которых оно обновляется и вступает в более спокойные фазы циклов, которые длятся в среднем 11 лет. Некоторые исследователи выделяют и более продолжительные циклы, что-то вроде длинных волн Кондратьева в сфере экономики.
В периоды кризисов, характеризующихся максимумом солнечной активности, кризисные природные явления наблюдаются и на Земле. Резко возрастает количество стихийных бедствий – извержений вулканов, землетрясений, цунами, наводнений, ураганов и т. д., растёт и количество заболеваний и смертей. Выдающийся русский учёный-космист А.А. Чижевский построил основанную им космобиологию на установлении корреляций между циклами солнечной активности и целым рядом процессов в биосфере, включая эпидемии и пандемии, миграции животных, мутагенез и т. д. Аналогичную корреляцию Чижевский распространил и на исторический процесс, рассматривая кризисы на Солнце как причины кризисов во всемирной истории – войн, революций, переселений народов и т. д. И хотя такое понимание приводит к игнорированию заемных причин социально-исторических кризисов, Солнце своими изменениями, безусловно, влияет на земную жизнь вообще и человеческую в частности.
То, что называют солнечной активностью, не является формой мобилизационной активности наведения порядка в системе, а выступает результатом циклической дестабилизации порядка, проявлением хаотической природы процессов, порождающих энергию Солнца. Однако механизм звёздного саморегулирования отвечает на возникший кризис порядка выбросом излишков топлива, и порядок постепенно восстанавливается, даруя земным наблюдателям относительно спокойное и обновлённое Солнце.
Однако и такое Солнце очень изменчиво и непостоянно, оно выбрасывает из своей короны огромные потоки ионизированной водородной плазмы, получившие название «солнечного ветра». Солнечный ветер, извергаясь из короны вследствие относительной слабости и большой протяжённости силовых линий магнитного поля Солнца «дует» со скоростью от 100 до 1000 км в секунду и распространяется по всей Солнечной системе вплоть до расстояний, более чем в 100 раз превышающих расстояние от Солнца до орбиты Земли. Солнечный ветер постоянно возмущает магнитосферу Земли. Эти возмущения получили название космической погоды. Космическая погода постоянно отслеживается вследствие её влияния на земную погоду и здоровье людей.
Особенно портится космическая погода в периоды повышенной солнечной активности, т. е. в моменты беспорядков на Солнце. Солнечные вспышки выбрасывают в пространство Солнечной системы потоки наэлектризованной плазмы, масса которых достигает миллиардов тонн. Резко усиливается солнечный ветер, который, достигая Земли, сталкивается с защитным силовым полем магнитосферы и колеблет его, вследствие чего возникают геомагнитные бури, а у полюсов Земли наблюдаются красочные и немного жутковатые полярные сияния.
Геомагнитные бури могут привести в авариям электросетей, сбоям в электронных системах, в том числе и регулирующих работу газопроводов и нефтепроводов. Могут также нарушаться системы управления искусственными спутниками Земли, возникать серьёзные помехи радиосвязи и т. д. Геомагнитные бури особенно опасны для людей, страдающих сердечными заболеваниями, их воздействие на сосуды сердца и головного мозга может вызывать инфаркты, инсульты. Нарушая электрический потенциал нервной системы, они могут провоцировать депрессивные состояния, конфликты, нервные срывы у людей с нетренированной психикой, а у людей с нарушениями психики – вызывать приступы шизофрении или паранойи.
Это жутковатое, термоядерное, адски разогретое, чреватое катастрофами Солнце – наш единственный друг во всей необъятной Вселенной. Благодаря своему отдалению от Земли, оно посылает нам благостные потоки тепла и света, создаёт радостное настроение и сознание радости жизни. Эта звезда посылает нам энергию, и недаром у всех древних народов она служила объектом религиозного поклонения, а в современных мировых религиях его свет является символом доброты, благости и святости Правителя Вселенной. В силу краткости человеческой жизни лицезрение нами Солнца весьма ограничено, и оно кажется нам вечным и зажжённым специально для нас. Однако этот объект «космической инженерии» – обычная небольшая звезда, которая возникла 4,5–5 млрд. лет назад по весьма банальной причине – сгущения газопылевого облака, каких в обозримой телескопами части Вселенной имеются миллиарды, и есть миллиарды и миллиарды разнообразных звёзд, уже порождённых подобными облаками И подобно другим звёздам наша не очень крупная, заурядная и потому довольно долговечная звезда, как и все создания космической эволюции, обречена на смерть.
Это – научно обоснованный, а не фантастический и невежественный Апокалипсис. Всего лишь через каких-то пять миллиардов лет – срок, несоизмеримый с краткостью естественной человеческой жизни, но довольно короткий с исторической точки зрения – придёт смертный час этой звезды. Как он ежесекундно приходит к одной из бесчисленных звёзд в нашей Метагалактике. Исчерпав запасы водородного ядерного горючего, ресурсы которого достались от первичного газопылевого облака, Солнце начнёт раздуваться, превращаясь в красный гигант. И тогда немыслимый жар охватит Землю, начнут испаряться океаны, Солнце затмит полнеба и Земля превратится в бесплодную пустыню. Солнце сожжёт Меркурий, расплавит Венеру и, наконец, доберётся до Земли, безжалостно истребляя своё лучшее создание – биосферу и всю земную жизнь.
У нас есть всего пять миллиардов лет, чтобы научиться управлять Солнцем, научиться создавать искусственные Солнца, отбуксировать Землю либо самим переселиться к другим, наиболее подходящим звёздным островам. Но для этого человечество должно стать космической силой, усовершенствоваться само и обрести способность совершенствовать окружающую Вселенную. Творить эволюцию по меркам человека, распространяя космический гуманизм – вот главное назначение человека.
Солнце – огромный (по сравнению с Землёй) газовый шар, довольно разреженный снаружи и плотный внутри. То, что мы наблюдаем, глядя на Солнце, называется фотосферой, т. е. сферой видимого света, поверхностью, излучающей свет. Средняя температура поверхности Солнца около 6000 °C. Фотосфера получает свою энергию из ядра Солнца, где происходят ядерные реакции преобразования водорода в гелий при температурах до 16 млн. ° С. Диаметр зоны выработки энергии составляет около 346 тыс. км. Солнце производит энергию с огромной скоростью и мощью, которые несоизмеримы с условиями Земли. Энергия, вырабатываемая солнечным ядром всего лишь за одну секунду, эквивалента взрыву 92 миллиардов мегатонных термоядерных бомб.
Ядро подразделяется на две зоны – зону выработки энергии диаметром около 346 тыс. км и зону излучения. Весь диаметр ядра составляет 988 тыс. км. Далее лежит зона конвекции, через которую под мощным давлением проносятся потоки раскалённых газов. Вырвавшись наружу, они немного охлаждаются и снова притягиваются ядром, оберегая его от перегрева. Температура недр Солнца в зоне конвекции составляет около 2,2 млн.° С. Над этой зоной и находится фотосфера, которую мы наблюдаем, воспринимая вырывающийся из неё ослепительный свет. На краю солнечного шара располагается хромосфера, розовая каёмка, хорошо видная во время затмений Солнца Луной или через специальные фильтры. Её температура выше, чем температура фотосферы, и составляет более 10000 °C. Ещё более горяча солнечная корона, которая также хорошо заметна при полных солнечных затмениях. Её температура достигает миллиона ° С. Причины этого феномена активно обсуждаются учёными уже на протяжении нескольких десятилетий. Высказываются самые различные объяснения того, почему хромосфера и особенно корона значительно горячее более близко лежащей к ядру и мощно разогреваемой им фотосферы. Поскольку такой феномен присущ Солнцу, то он должен быть характерен и для других звёзд, которые мы не можем изучать так подробно вследствие их большой отдалённости от средств наблюдения.
Многие учёные называют подобный феномен «тайной» Солнца, разгадка которой может способствовать дальнейшей эволюции астрофизических теорий. Другие объясняют повышение температуры газа солнечной короны по мере удаления этих газов от ядра возникновением и усилением ударных волн, генерируемых «шумовыми» эффектами на поверхности Солнца. В фотосфере эти волны гасятся плотностью светящегося газа, энергетика которого растрачивается на электромагнитные излучения.
Газы солнечной короны, постепенно охлаждаясь по мере удаления от Солнца в межпланетное пространство, заполняют всё это пространство и образуют так называемый «солнечный ветер». Наполнение пространства Солнечной системы приводит к огромным по земным меркам расходам вещества. Во все стороны от солнечного шара рассылается 14000 млрд. тонн вещества ежегодно. Но в масштабах Солнца это столь малая величина, что такие расходы могут привести к потере массы Солнца лишь на 1 % в течение 100 млрд. лет. Неистощима и «щедрость» Солнца в сфере поставки энергии планетам своей системы. Земля получает всего лишь одну двухмиллиардную этой энергии. Но и это по земным меркам огромная величина, выражающаяся в количестве 2,5·1015 ккал в минуту. По сравнению с ней суммарная величина земных источников энергии, которые мы считаем грандиозными, просто ничтожна. Кроме того, земные запасы угля, нефти, газа, гидроресурсов, радиоактивных веществ – суть не что иное, как превращённые формы солнечной энергии. Без этой энергии земная жизнь, её биосфера не просуществовала бы и самого незначительного времени. На каждый квадратный метр земной территории приходится 1,386 квт солнечной энергии. Это величина получила название солнечной постоянной.
Мы все живы только потому, что существует Солнце, что оно относительно стабильно посылает нам потоки тепла и света. Между тем при всей стабильности своих основных параметров. Солнце – ещё более изменчивый объект, чем лесной пожар на Земле. В чём-то был прав Гераклит, когда он говорил, что Солнце – это огонь, мерами разгорающийся и мерами потухающий.
В солнечной атмосфере происходят выбросы так называемых корональных масс, которые порождают такие явления, как факелы, пятна, флоккулы, протуберанцы, вспышки и т. д. Факелы – яркие горячие образования, выступающие над уровнем фотосферы. Раз возникнув, они могут оставаться без всяких заметных изменений целые недели или даже месяцы, а потом быстро исчезают.
Солнечные пятна темнее фотосферы, и имеют резкие границы. Они появляются группами. Их яркость в 10 раз меньше остальной фотосферы, а температура на 2000 °C холоднее. В пятнах имеется водяной пар, разогретый до 1000 °C.
Флоккулы представляют собой яркие пятна на хромосфере, возникающие при появлении тёмных пятен и факелов. Вспышки – быстрое возрастание яркости флоккулов, которое за время менее одной минуты распространяется на десятки тысяч километров. По существу вспышки представляют собой гигантские взрывы, последствия которых в виде локального повышения яркости исчезают за несколько десятков минут.
Протуберанцы напоминают извержения земных вулканов и представляют собой колоссальные выбросы газов с поверхности фотосферы. Их высота достигает сотен тысяч километров, а ширина – 6-10 тыс. км. Возникновение протуберанцев происходит в тесной связи с появлением пятен.
Все эти феномены представляют собой проявления повышенной солнечной активности, которая, по-видимому, заключается в активизации ядерных реакций в недрах Солнца. Подобно закипевшему чайнику, перегретое вещество прорывает оболочку фотосферы и под огромным давлением выбрасывает гигантские фонтаны газов, паров и более холодных облаков. Как и во всякой звезде, в Солнце действует механизм саморегулирования, предохраняющий от взрыва и обеспечивающий относительную стабильность работы реактора в условиях как переизбытка, так и недостатка в поступлении водородного горючего. Лишняя энергия отводится через зону конвекции и излучается в космическое пространство. В периоды повышенной солнечной активности обычный механизм саморегулирования не справляется со своей работой, и на поверхности Солнца возникают микрокатастрофы. Фактически можно говорить о циклических кризисах в функционировании Солнца, в ходе которых оно обновляется и вступает в более спокойные фазы циклов, которые длятся в среднем 11 лет. Некоторые исследователи выделяют и более продолжительные циклы, что-то вроде длинных волн Кондратьева в сфере экономики.
В периоды кризисов, характеризующихся максимумом солнечной активности, кризисные природные явления наблюдаются и на Земле. Резко возрастает количество стихийных бедствий – извержений вулканов, землетрясений, цунами, наводнений, ураганов и т. д., растёт и количество заболеваний и смертей. Выдающийся русский учёный-космист А.А. Чижевский построил основанную им космобиологию на установлении корреляций между циклами солнечной активности и целым рядом процессов в биосфере, включая эпидемии и пандемии, миграции животных, мутагенез и т. д. Аналогичную корреляцию Чижевский распространил и на исторический процесс, рассматривая кризисы на Солнце как причины кризисов во всемирной истории – войн, революций, переселений народов и т. д. И хотя такое понимание приводит к игнорированию заемных причин социально-исторических кризисов, Солнце своими изменениями, безусловно, влияет на земную жизнь вообще и человеческую в частности.
То, что называют солнечной активностью, не является формой мобилизационной активности наведения порядка в системе, а выступает результатом циклической дестабилизации порядка, проявлением хаотической природы процессов, порождающих энергию Солнца. Однако механизм звёздного саморегулирования отвечает на возникший кризис порядка выбросом излишков топлива, и порядок постепенно восстанавливается, даруя земным наблюдателям относительно спокойное и обновлённое Солнце.
Однако и такое Солнце очень изменчиво и непостоянно, оно выбрасывает из своей короны огромные потоки ионизированной водородной плазмы, получившие название «солнечного ветра». Солнечный ветер, извергаясь из короны вследствие относительной слабости и большой протяжённости силовых линий магнитного поля Солнца «дует» со скоростью от 100 до 1000 км в секунду и распространяется по всей Солнечной системе вплоть до расстояний, более чем в 100 раз превышающих расстояние от Солнца до орбиты Земли. Солнечный ветер постоянно возмущает магнитосферу Земли. Эти возмущения получили название космической погоды. Космическая погода постоянно отслеживается вследствие её влияния на земную погоду и здоровье людей.
Особенно портится космическая погода в периоды повышенной солнечной активности, т. е. в моменты беспорядков на Солнце. Солнечные вспышки выбрасывают в пространство Солнечной системы потоки наэлектризованной плазмы, масса которых достигает миллиардов тонн. Резко усиливается солнечный ветер, который, достигая Земли, сталкивается с защитным силовым полем магнитосферы и колеблет его, вследствие чего возникают геомагнитные бури, а у полюсов Земли наблюдаются красочные и немного жутковатые полярные сияния.
Геомагнитные бури могут привести в авариям электросетей, сбоям в электронных системах, в том числе и регулирующих работу газопроводов и нефтепроводов. Могут также нарушаться системы управления искусственными спутниками Земли, возникать серьёзные помехи радиосвязи и т. д. Геомагнитные бури особенно опасны для людей, страдающих сердечными заболеваниями, их воздействие на сосуды сердца и головного мозга может вызывать инфаркты, инсульты. Нарушая электрический потенциал нервной системы, они могут провоцировать депрессивные состояния, конфликты, нервные срывы у людей с нетренированной психикой, а у людей с нарушениями психики – вызывать приступы шизофрении или паранойи.
Это жутковатое, термоядерное, адски разогретое, чреватое катастрофами Солнце – наш единственный друг во всей необъятной Вселенной. Благодаря своему отдалению от Земли, оно посылает нам благостные потоки тепла и света, создаёт радостное настроение и сознание радости жизни. Эта звезда посылает нам энергию, и недаром у всех древних народов она служила объектом религиозного поклонения, а в современных мировых религиях его свет является символом доброты, благости и святости Правителя Вселенной. В силу краткости человеческой жизни лицезрение нами Солнца весьма ограничено, и оно кажется нам вечным и зажжённым специально для нас. Однако этот объект «космической инженерии» – обычная небольшая звезда, которая возникла 4,5–5 млрд. лет назад по весьма банальной причине – сгущения газопылевого облака, каких в обозримой телескопами части Вселенной имеются миллиарды, и есть миллиарды и миллиарды разнообразных звёзд, уже порождённых подобными облаками И подобно другим звёздам наша не очень крупная, заурядная и потому довольно долговечная звезда, как и все создания космической эволюции, обречена на смерть.
Это – научно обоснованный, а не фантастический и невежественный Апокалипсис. Всего лишь через каких-то пять миллиардов лет – срок, несоизмеримый с краткостью естественной человеческой жизни, но довольно короткий с исторической точки зрения – придёт смертный час этой звезды. Как он ежесекундно приходит к одной из бесчисленных звёзд в нашей Метагалактике. Исчерпав запасы водородного ядерного горючего, ресурсы которого достались от первичного газопылевого облака, Солнце начнёт раздуваться, превращаясь в красный гигант. И тогда немыслимый жар охватит Землю, начнут испаряться океаны, Солнце затмит полнеба и Земля превратится в бесплодную пустыню. Солнце сожжёт Меркурий, расплавит Венеру и, наконец, доберётся до Земли, безжалостно истребляя своё лучшее создание – биосферу и всю земную жизнь.
У нас есть всего пять миллиардов лет, чтобы научиться управлять Солнцем, научиться создавать искусственные Солнца, отбуксировать Землю либо самим переселиться к другим, наиболее подходящим звёздным островам. Но для этого человечество должно стать космической силой, усовершенствоваться само и обрести способность совершенствовать окружающую Вселенную. Творить эволюцию по меркам человека, распространяя космический гуманизм – вот главное назначение человека.
9.8. Планеты и спутники земной группы
Все планеты – спутники Солнца и спутники его спутников – сильно отличаются друг от друга и в то же время имеют между собой много общего. Едины они прежде всего в том, что представляют собой с земной точки зрения бесплодные, безжизненные пустыни, на которых жизнь земного типа совершенно невозможна без специальных приспособлений, а их освоение потребует немыслимых затрат, которые современное человечество не может себе позволить. Опасности, которые подстерегают людей в агрессивной среде, постоянные неполадки в чересчур ещё сложной и примитивной космической технике, превращают космические путешествия в героические подвиги и требуют немыслимой мобилизации усилий и средств от осуществляющих их государств. После прекращения «холодной войны» была утрачена и часть стимулов, которые побуждали крупнейшие державы к космической гонке, однако и сейчас одним из основных стимулов является конкуренция между государствами в научно-технической сфере и связанные с ней национальные амбиции. Немаловажную роль играет и опробование в мирной сфере систем, пригодных для развития военно-космической техники.
Неиссякающий интерес образованных слоёв и острое реагирование простых людей на любые подробности, касающиеся планет Солнечной системы, также постоянно подпитывают стремление к их максимально полному изучению. Извечное человеческое стремление к познанию стимулирует научный поиск, который в этой сфере окружен благодарным вниманием и вызывает любопытство читающей публики, превращая каждое научное открытие в данной сфере в мировую сенсацию. Что же касается экономической эффективности изучения планет, то можно сказать, что немыслимые затраты не окупаются и ещё долго не будут окупаться. Но экономическая эффективность уже присуща околоземным космическим проектам, и с течением времени она имеет тенденцию к возрастанию.
Получение ресурсов с планет в настоящее время представляет собой неразрешимую проблему, однако решать эту проблему всё равно придётся, и залогом её разрешимости является быстрый прогресс земной техники и экономики в условиях отсутствия мировых войн и наличия глобализационных процессов.
Луна – самая близкая к нам планета, и естественно, что её освоение необходимо в первую очередь. По существу, Земля со своим спутником составляют двойную планетарную систему, и влияние Луны на земные процессы, на циклы биосферы и физики Земли огромно, хотя оно и не всегда осознаётся. Освоение Луны казалось довольно несложным делом, пока не столкнулись со всем комплексом связанных с этим проблем. Расстояние от Земли до Луны составляет 384400 км, и уже чтобы туда попасть и вернуться обратно, нужно обеспечить сложнейший процесс точного выхода на заданную орбиту, прилунения, стыковок и расстыковок космических аппаратов, обеспечения жизнедеятельности на Луне, превратностей обратного пути и т. д. Стоит возникнуть неполадкам хотя бы в каком-то звене, и гибель астронавтов становится неизбежной. Уровень опасности не меньше, а даже больше, чем в бесчисленных сражениях земных войн.
Но, пожалуй, самый трудный для разрешения комплекс проблем составляет не транспортная проблематика, а сама Луна, безатмосферная планета с жутким климатом и абсолютно неприспособленной для жизни поверхностью. По сравнению с Луной даже Антарктида или пустыня Гоби представляет настоящий земной рай, настоящее чудо комфорта и безопасности для человека, своего рода фешенебельный курорт. На Луне практически нет ни атмосферы, ни воды, есть только «следы» водорода, гелия и кое-каких других газов. В кратерах у полюсов Луны имеются ледники из воды, которая попала туда, вероятно, при ударах комет.
Около 60 % поверхности Луны занимают горы, видимые с Земли и с космических кораблей как светлые участки вследствие их лучшей освещённости Солнцем. Они получили по аналогии с Землёй название материков. Около 40 % лунной территории составляют огромные впадины, чернеющие на фоне светлых участков. Они получили название морей. Будучи заполнены тёмной лавой и лунной пылью, они выглядят похожими на земные моря и океаны. Астрономы XVII века, рассматривая Луну по аналогии и Землёй, дали этим «морям» геоцентрические названия: Океан бурь, моря Дождей, Облаков, Ясности, Спокойствия и т. д. Некоторым наблюдателям того времени под влиянием самовнушения даже удалось рассмотреть на этих безводных морях корабли!
Поверхность Луны покрыта в основном реголитом – материалом с крайне низкой тепловодностью. Именно этим объясняется столь сильный перепад температур.
Неиссякающий интерес образованных слоёв и острое реагирование простых людей на любые подробности, касающиеся планет Солнечной системы, также постоянно подпитывают стремление к их максимально полному изучению. Извечное человеческое стремление к познанию стимулирует научный поиск, который в этой сфере окружен благодарным вниманием и вызывает любопытство читающей публики, превращая каждое научное открытие в данной сфере в мировую сенсацию. Что же касается экономической эффективности изучения планет, то можно сказать, что немыслимые затраты не окупаются и ещё долго не будут окупаться. Но экономическая эффективность уже присуща околоземным космическим проектам, и с течением времени она имеет тенденцию к возрастанию.
Получение ресурсов с планет в настоящее время представляет собой неразрешимую проблему, однако решать эту проблему всё равно придётся, и залогом её разрешимости является быстрый прогресс земной техники и экономики в условиях отсутствия мировых войн и наличия глобализационных процессов.
Луна – самая близкая к нам планета, и естественно, что её освоение необходимо в первую очередь. По существу, Земля со своим спутником составляют двойную планетарную систему, и влияние Луны на земные процессы, на циклы биосферы и физики Земли огромно, хотя оно и не всегда осознаётся. Освоение Луны казалось довольно несложным делом, пока не столкнулись со всем комплексом связанных с этим проблем. Расстояние от Земли до Луны составляет 384400 км, и уже чтобы туда попасть и вернуться обратно, нужно обеспечить сложнейший процесс точного выхода на заданную орбиту, прилунения, стыковок и расстыковок космических аппаратов, обеспечения жизнедеятельности на Луне, превратностей обратного пути и т. д. Стоит возникнуть неполадкам хотя бы в каком-то звене, и гибель астронавтов становится неизбежной. Уровень опасности не меньше, а даже больше, чем в бесчисленных сражениях земных войн.
Но, пожалуй, самый трудный для разрешения комплекс проблем составляет не транспортная проблематика, а сама Луна, безатмосферная планета с жутким климатом и абсолютно неприспособленной для жизни поверхностью. По сравнению с Луной даже Антарктида или пустыня Гоби представляет настоящий земной рай, настоящее чудо комфорта и безопасности для человека, своего рода фешенебельный курорт. На Луне практически нет ни атмосферы, ни воды, есть только «следы» водорода, гелия и кое-каких других газов. В кратерах у полюсов Луны имеются ледники из воды, которая попала туда, вероятно, при ударах комет.
Около 60 % поверхности Луны занимают горы, видимые с Земли и с космических кораблей как светлые участки вследствие их лучшей освещённости Солнцем. Они получили по аналогии с Землёй название материков. Около 40 % лунной территории составляют огромные впадины, чернеющие на фоне светлых участков. Они получили название морей. Будучи заполнены тёмной лавой и лунной пылью, они выглядят похожими на земные моря и океаны. Астрономы XVII века, рассматривая Луну по аналогии и Землёй, дали этим «морям» геоцентрические названия: Океан бурь, моря Дождей, Облаков, Ясности, Спокойствия и т. д. Некоторым наблюдателям того времени под влиянием самовнушения даже удалось рассмотреть на этих безводных морях корабли!
Поверхность Луны покрыта в основном реголитом – материалом с крайне низкой тепловодностью. Именно этим объясняется столь сильный перепад температур.