Почему нам так важно как можно больше знать о Солнце?
На нашей планете остается все меньше топлива. И чтобы обеспечить свое существование, мы должны искать новые источники энергии. Наука и техника далеко шагнули вперед. Но вместе с тем следует подумать о таких технологиях, благодаря которым окружающие нас вода, воздух, природные богатства не будут уничтожены, а останутся для следующих поколений. Все это заставляет человечество серьезно исследовать Солнце — дневную звезду, дарящую ему свет, тепло и энергию.
Миллиарды лет тому назад Солнце возникло вместе с планетами, входящими в его систему, из газовых и пылевых облаков. Для нас это самая важная звезда.
Но среди двухсот миллиардов звезд, составляющих большую семью, которую мы называем Млечным Путем, Солнце занимает весьма скромное место. Оно не слишком велико и не слишком мало и по своей мощности является средней звездой во Вселенной. Существуют более старые или более молодые звезды. Но по нашим, «земным» представлениям, размеры Солнца колоссальны. В него можно, скажем, поместить 1,3 миллиона шаров размером с Землю. Излучение квадратного метра Солнца равно излучению миллиона ламп накаливания.
Каждую секунду оно расходует миллионы тонн ядерного топлива и может светить и обеспечивать нас энергией еще 5 миллиардов лет. Солнце выделяет гигантское количество энергии. Лишь ничтожная часть ее достигает Земли. Но и этого более чем достаточно. Всего за 28 минут оно посылает к нашей планете энергии больше, чем человечество может потратить в течение года. Первостепенное значение солнечная энергия будет иметь для будущих поколений, когда человечество израсходует запасы нефти, угля или урана и их названия будут встречаться только в исторических книгах.
С древних времен люди наблюдали за Солнцем, боялись его, почитали как бога, а также использовали для отсчета времени. Уже в XVII веке начались научные исследования нашего сверкающего светила, не прекращавшиеся на протяжении веков. Но только в последние десятилетия благодаря космическим полетам и работе ученых мы получили новое представление о Солнце. Из этой книги вы узнаете об интереснейших исследованиях Солнца, о таких загадочных явлениях, как солнечные пятна и полярное сияние, о солнечной энергии, магнитных бурях и солнечном ветре.
Что думали наши предки о Солнце?
Еще задолго до наступления нашего научно-технического века люди наблюдали Солнце. Они знали его животворную силу, почитали и поклонялись ему как богу. Кроме того, люди использовали дневное светило для исчисления времени. Культовые сооружения в древние времена строились большей частью так, чтобы по ним можно было определить точки восхода и захода Солнца в начале весны или лета. Одним из самых замечательных сооружений этого типа является громадное каменное кольцо Стонхендж в Англии. Его строительство началось примерно за 2000 лет до нашей эры.
Из районов, удаленных на десятки километров, были доставлены каменные глыбы весом до 48 т и высотой до 8 м.
Если наблюдать восход Солнца 21 июня, находясь в центре этого огромного каменного кольца, то светило взойдет точно над одиноким камнем, расположенным в 80 м от центра. Некоторые ученые считают, что Стонхендж использовался как каменный компьютер для вычисления времени затмений. Линии, соединяющие некоторые камни, указывают на точки восхода и захода Солнца и Луны. Зная их, можно предсказать даты затмений.
Стонхендж — святилище Солнце и каменный компьютер.
Древнейший праздник человечества — Пасха — тоже связан с Солнцем, даже само слово «Пасха» в немецком, английском и некоторых других языках имеет один корень со словом «восток». В это время года Солнце на своем пути достигает той точки на востоке, где начинается его весеннее восхождение. Рождество тоже приходится на время, когда полуденная высота Солнца перестает уменьшаться и начинает постепенно возрастать. Этот день, 25 декабря, называют «солнцеворотом» — так как Солнце поворачивает от зимы к лету. Еще у древних римлян он считался праздником.
На национальных флагах многих стран, например Японии, изображены Солнце и солнечные символы.
В Древнем Египте бог солнца Ра занимал особое положение. А фараон Эхнатон даже считал солнечный диск самим богом.
Египетский фараон Эхнатон со своей супругой Нефертити поклонялись Солнцу как богу.
Греки в старину полагали, что бог солнца Гелиос каждый день проезжает по небу на солнечной колеснице, запряженной огненными конями.
Американские племена майя, инков и ацтеков, жившие вдали от Европы и Азии, также почитали солнечных богов и даже приносили им в жертву людей.
И теперь, в XX веке, люди порой не понимают явлений, связанных с Солнцем, иногда испытывают даже священный ужас. Например, в 1973 году во время полного солнечного затмения в Африке многие люди покончили жизнь самоубийством: совершенно безобидное явление природы они приняли за конец света. В 1980 году индийские полицейские стреляли из пистолетов и ружей в Луну, которая закрыла Солнце. Уже несколько тысячелетий Солнце играет огромную роль в астрологии — учении о связи между расположением светил и историческими событиями, судьбами людей и народов.
Всегда ли существовало Солнце?
Наше Солнце светит уже много миллиардов лет. Сегодня известно, что оно возникло вместе с планетами своей системы из большого холодного облака газа и пыли. Сначала образовалось сферическое облако, которое, сжимаясь, вращалось все быстрее. Под действием центробежных сил оно превратилось в диск. Почти все вещество облака сгустилось в центре этого диска в большой шар. Именно так, по-видимому, возникло Солнце. По краям диска сформировались меньшие небесные тела, планеты и луны. Только что родившееся Солнце сначала было холодным, но оно все время сжималось, становясь при этом горячее и горячее, пока температура внутри него не достигла многих миллионов градусов. Вот тогда-то и создались необходимые условия для жизни звезды на протяжении миллиардов лет: молодое Солнце начало вырабатывать в своем горячем ядре атомную энергию.
Так родилась новая звезда. Она окружена планетами. Есть среди них одна особенная. Благодаря Солнцу на ней зародилась жизнь во всем великолепном разнообразии ее форм. Это наша Земля.
В таких газо-пылевых облаках возникают звезды и системы планет.
Как возникла жизнь на Земле?
После возникновения Солнечной системы, то есть почти пять миллиардов лет назад, Земля была совершенно необитаема.
Ее поверхность долго оставалась раскаленной и расплавленной, без воды и воздуха. Наша планета остывала очень медленно, пока не образовалась твердая кора.
Из тысяч вулканов, расщелин и трещин начали вырываться газы, образовавшие первую атмосферу. В ее составе вместе с другими веществами был и водяной пар. Температура постепенно понижалась, и из огромных облаков вода обрушивалась на еще не остывшую поверхность, чтобы тут же испариться на ней, как на горячей плите. Охлаждение Земли продолжалось, и позднее образовались первые, еще горячие океаны. Их температура тоже понижалась очень медленно. Земной ландшафт постоянно освещался Солнцем. Поэтому охлаждение планеты наконец прекратилось, а в морях зародились первые живые организмы.
Формирование Солнечной системы:
Вся Солнечная система, к которой принадлежат Земля и Луна, возникла из одного большого газо-пылевого облака (1).
Оно сжималось, и вращение его ускорялось (2).
Под действием усилившихся при этом центробежных сил облако превратилось в диск (3).
В центре образовался большой сгусток вещества (4).
Из этого сгустка возникло Солнце. Во внешних областях сформировались планеты и луны.
Постепенно вся планетная система приобрела современный вид (5).
Мощное излучение Солнца и постоянно сверкавшие молнии все время разрушали частицы газа в воздушной оболочке планеты. Из этих частичек возникали более сложные вещества, составляющие основные компоненты жизни. Так, например, возникли аминокислоты, из которых позднее образовался животный и растительный белок. Постепенно формировались компоненты все большего размера, возникали молекулы, которые падали в первобытный океан. Там они не погибали и, соединяясь, образовывали первые мельчайшие живые организмы. Так Земля с помощью Солнца стала планетой Жизни. Правда, некоторые ученые считают, что важнейшие компоненты живого вещества или даже первые крохотные живые организмы попали на Землю из космоса.
