Вселенная полна загадок

Во время полных солнечных затмений для наблюдения доступны сразу два «этажа» солнечной атмосферы. Нижний «этаж», примыкающий к Солнцу, виден как розовато-оранжевая кайма, охватывающая закрытый Луной солнечный диск. Он получил название хромосферы, то есть цветной оболочки. Из хромосферы высовываются розоватые выступы, иногда напоминающие внешние языки пламени. Называются они протуберанцами.

За хромосферой во все стороны от Солнца простирается второй «этаж» солнечной атмосферы — лучистое, отливающее серебром сияние, называемое солнечной короной.

Флоккулы принадлежат хромосфере. Рассматриваемая во время затмения как бы в профиль, хромосфера кажется сплошной массой раскаленных газов. Ее внешняя поверхность, обращенная к короне, неспокойна. На ней постоянно возникают и исчезают волны и маленькие иглообразные выступы — спикулы.

Еще два-три десятка лет назад связь протуберанцев с хромосферой казалась очень простой. Протуберанцы рассматривали как облака раскаленных газов (преимущественно Са, Не, Н), взлетающие из хромосферы на большую высоту. В качестве толчка, выбросившего протуберанец из хромосферы, указывали на давление солнечных лучей, внезапное увеличение которого способно подтолкнуть снизу протуберанец. В обычном же, спокойном состоянии вес протуберанца (то есть его притяжение к Солнцу) уравновешивается давлением солнечных лучей.

За последнее время с помощью специальных фильтров научились фотографировать хромосферу и солнечные протуберанцы на кинопленку. Пропустив затем этот фильм через обычный киноаппарат, можно увидеть, как движутся протуберанцы.

Киноповесть о протуберанцах оказалась похожей на детективный кинофильм: много волнующих, порой непонятных кадров и полная неизвестность виновника происходящих событий.

Во-первых, пришлось отказаться от мысли, что все протуберанцы зарождаются в хромосфере, а затем взлетают от поверхности Солнца к его короне. Кинокадры документально, точно показали, что протуберанцы движутся в любом направлении так же легко, как и вверх.

Во-вторых, возникновение протуберанцев происходит зачастую вне хромосферы, в области солнечной короны. Высоко над хромосферой на прозрачном темном фоне вдруг начинают появляться, как бы конденсируясь из какого-то невидимого вещества, светлые облачка. Увеличиваясь в размерах и изменяясь по форме, они нередко объединяются в большое облако — спокойный протуберанец.

На кинопленке протуберанцы Солнца.

На других кадрах наблюдаются иные процессы. Спокойно висящее над хромосферой, как бы застывшее облако внезапно срывается с места и устремляется вверх. Такие эруптивные (то есть изверженные) протуберанцы поднимаются иногда на высоту, равную диаметру Солнца, причем в отдельных случаях скорость их движения достигала 700 километров в секунду.

Невольно кажется, что какое-то мощное «дуновение», направленное снизу, от поверхности Солнца, подбрасывает вверх его протуберанцы.

Скорости эруптивных протуберанцев так велики, что часть их вещества навсегда покидает Солнце. На поверхность Солнца возвращается лишь небольшая доля изверженных газов, причем эти газы не просто падают на Солнце, а как будто чем-то стремительно засасываются внутрь него. Основная же масса эруптивного протуберанца, достигнув предельной высоты, просто погасает, становясь невидимой.

Эруптивные протуберанцы — редкие образования. Их число составляет лишь 5—10 процентов от общего числа протуберанцев, наблюдаемых на Солнце. Впрочем, обычные протуберанцы не менее загадочны, чем эруптивные.

Внешне они несколько напоминают земные облака. Но вот мы видим, как от такого облакообразного протуберанца к поверхности Солнца протягиваются какие-то газовые струи. Подобно щупальцам осьминога, они вытягиваются из облака по всем направлениям. Но самое удивительное то, что газы движутся не вертикально вниз, а по сложным кривым, напоминающим силовые линии магнитного поля. Перед нами не падение газов на Солнце с непрерывно возрастающей скоростью, а равномерное их движение по криволинейным путям.

Совершенно ясно, что в данном случае действуют немеханические силы. Трудно отделаться от мысли, что перед нами результат сложного взаимодействия электромагнитных сил.

Некоторые кадры необычны. Вот с поверхности хромосферы вырвалась в наклонном направлении газовая струя и, описав в пространстве замкнутую кругообразную петлю, снова вернулась в хромосферу. А тут же, рядом два облака обмениваются газами через несколько соединяющих их газовых струй.

Прежние представления о протуберанцах как выбросах газов из хромосферы потерпели крах. Движения их оказались несравненно сложнее, чем думали раньше.

В хромосфере Солнца иногда наблюдаются очень сильные вспышки. Были случаи, когда их удавалось увидеть на фоне ослепительно яркой фотосферы Солнца при обычных наблюдениях. Но значительно чаще хромосферные вспышки видны через приборы, пропускающие только те лучи, которые испускает водород.

Вблизи какого-нибудь солнечного пятна сначала появляется светлое небольшое пятнышко с неправильными очертаниями. Затем это пятнышко стремительно (иногда за десять — пятнадцать секунд) разгорается и становится настолько ярким, что окружающая вспышку солнечная поверхность кажется темной. После этого вспышка начинает медленно погасать, иногда испытывая колебания яркости. Проходит несколько минут и от вспышки не остается никакого следа.

Те, кто наблюдал хромосферные вспышки, уверяют, что внешне они напоминают явление взрыва. Необычайно мощная вспышка произошла на Солнце 23 февраля 1956 года.

Вспышка (яркое пятно) в хромосфере Солнца.

Этот солнечный взрыв тотчас отразился на земных явлениях — наблюдались перерывы в радиопередаче, телефонной и телеграфной связи. Жестокие морозы, наступившие в конце той зимы и на редкость дождливое, прохладное лето в наших широтах, возможно, также были своеобразным отзвуком на солнечную вспышку. Наблюдались аналогичные вспышки и в последующие годы.

По исследованиям советского астронома А. Б. Северного, выполненным в Крымской астрофизической обсерватории, хромосферные вспышки тесно связаны с магнитными полями на поверхности Солнца. В процессе развития вспышки солнечные газы движутся со скоростью больше 10 километров в секунду, и при этом возникает мощное коротковолновое излучение, регистрируемое теперь с помощью ракет.

Причина солнечных вспышек пока неясна. Возможно, что в этом случае мы наблюдаем явления, сходные со взрывами атомных или водородных бомб.

Чем выше поднимаемся мы над поверхностью Солнца, тем больше встречаем загадок. Пожалуй, наиболее загадочной частью Солнца является его корона.

Лучи этого жемчужно-серебристого сияния простираются иногда на два-три поперечника Солнца. Форма и яркость короны, вид ее лучей не остаются неизменными. Замечено, что в те годы, когда на Солнце много пятен, солнечная корона имеет симметричную форму — во все стороны ее лучи простираются почти на одинаковую длину. Наоборот, в годы минимума солнечной деятельности корона как бы сплюснута к экватору Солнца, в плоскости которого и располагаются ее главные лучи.

Исследования спектра короны показали, что природа ее имеет двоякий характер. Внутренняя часть короны, примыкающая непосредственно к хромосфере, или, как говорят астрономы, «внутренняя корона», состоит из атомов газов и свободных, покинувших атомы электронов.

Жемчужная корона Солнца.

По всей вероятности, во внутренней короне имеются те же газы, что и в хромосфере (водород, кальций, гелий). Непосредственно обнаружены лишь атомы железа, правда, в совершенно необычном состоянии. Если в земных условиях вокруг ядра атома железа кружится двадцать шесть электронов, то в солнечной короне атомы железа наполовину разрушены — вокруг их ядер обращается всего тринадцать электронов!