В лучах звезды по имени Солнце. Что мы знаем о Солнце, что и зачем хотели бы узнать.

Лекция под таким названием состоялась в рамках Воскресного гуманитарного университета, в порядке исключения — посвященная астрономии и по традиции — в субботу. Секреты нашего светила раскрыл Сергей Арктурович Язев, директор Астрономической обсерватории ИГУ. Для начала ученый напомнил, как важно для нас Солнце.

Сергей Язев, директор Астрономической обсерватории ИГУ:
— Все, что у нас происходит на Земле, то, что у нас есть облака, жидкая вода и незамороженный воздух, это все благодаря Солнцу. Мы получаем энергию из пищи. А откуда берется энергия для появления пищи? Растения потребляют солнечную энергию непосредственно, животные едят растения. И получается, что энергия, благодаря которой мы существуем, она солнечная. И если вообразить на секунду, что Солнце погасло, то за короткое время Земля превращается в обледеневший шар, атмосфера замерзает, океаны замерзают. Никакого ветра, никаких перемещений, никакой жизни, то есть совершенно мертвый мир.

В древности считали, что Солнце — это могущественное божество, раскаленный камень, сгусток светоносного эфира или зеркало, отражающее невидимый с Земли источник света. Позже, в 19—20 веках, ученые «примеривали» к Солнцу каждый новый мощный источник энергии, от горения угля до аннигиляции материи и антиматерии. И только в 30-е годы 20 века немецкий физик Ганс Бете доказал, что Солнце светит благодаря термоядерному синтезу.

Если мы поднимем температуру до чудовищных значений порядка 15 миллионов градусов и поднимем плотность до 150 граммов на кубический сантиметр, то протоны могут сойтись очень близко, а там начинает работать сильное взаимодействие, которое в 100 раз мощнее, чем силы отталкивания. Протоны склеиваются между собой, образуя частицу более тяжелую. Был водород (протоны — ядра атомов водорода), а получился гелий. Часть массы трансформируется в энергию по формуле Эйнштейна. Каждую секунду 5 миллионов тонн водорода превращаются в гамма-излучение.

Вы можете сказать, что каждую секунду Солнце становится на 5 миллионов тонн меньше, так оно же должно скоро исчезнуть. Но если мы вспомним, какова масса Солнца, то оно может греть еще миллиарды лет. Рано или поздно термоядерная реакция прекратится, но это будет не скоро: минимум через 4,5 миллиарда лет.

Химический состав Солнца известен благодаря методу спектрального анализа. Полоски в спектре — это «отпечатки пальцев» разных типов химических элементов, более того, по их толщине можно сказать, чего на Солнце больше, а чего меньше.

Строение светила науке тоже известно. В ядре Солнца происходят термоядерные реакции. Дальше идут слои непрозрачного раскаленного газа, через которые очень медленно пробираются энергия и свет. Поверхностный слой, фотосфера, похож на кашу. На самом деле, это верхушки восходящих потоков. Каждая такая гранула имеет размеры около тысячи километров, а живет около 8—10 минут.

Следующий слой называется хромосфера.

— Мы видим чудовищные вихри громадных размеров, это десятки тысяч километров. Что управляет этими процессами? Магнитные поля. Солнце вращается неравномерно, на экваторе быстрее, чем на полюсах. За счет неравномерного движения магнитное поле изгибается, и где петли всплывают, там накапливается громадная энергия и возникают пятна. Магнитное поле старое взаимодействует с новым, и возникает нечто вроде короткого замыкания. Вещество выбрасывается наружу.

Смотрите, что происходит с магнитным полем Земли во время вспышек. Его корежит, а когда частицы попадают на полюса, возникает полярное сияние. Когда такой выброс попадает к нам на Землю, начинается магнитная буря. Влияет ли это как-то на нас? Да, влияет. Сильные изменения магнитного поля Земли могут приводить к авариям на линиях электропередач. Дорогостоящие спутники могут выходить из строя.

Солнечная активность изменяется циклично, в течение 11 лет. Я не буду говорить, почему это происходит, скажем так, Солнце «дышит» в таком ритме. То мало пятен, то много пятен, а если много пятен, то много и вспышек. Начиная с 2009 года, кривая полезла вверх, и я думаю, что главный максимум будет во второй половине 2012 года.

Одна из самых обсуждаемых тем российского космоса — это падение станции «Фобос-Грунт», по версии Роскосмоса, из-за воздействия космических частиц. Сейчас будем разоблачать Роскосмос. В смысле магнитных бурь это был, пожалуй, самый спокойный день за год, в ноябре-то точно (смех в зале). Никаких возмущений магнитного поля не было, вспышка, которая была три дня назад, уже отыграла.

Далее астроном рассказал о теории Чижевского, согласно которой Солнце влияет на все — от эпидемий до революций.

Чижевский считал, что психологическая возбудимость человека может определяться отчасти солнечной активностью. Грубо говоря: вы сидите у себя дома, к вам прибегают революционеры и кричат: «Вперед на баррикады!». Минимум солнечной активности — вы говорите: «Да нет, пожалуй» (смех). Максимум — вы хватаете оружие и бежите вслед за ними. Однако, по мнению ученого, к этой гипотезе надо относиться очень осторожно.

После лекции у слушателей возникло несколько вопросов:
— Вы много говорили, как Солнце влияет на нас, а влияет ли что-нибудь на Солнце?
— Похоже, что ничего. Там такие мощные процессы, что со стороны на них повлиять почти невозможно.
— Откуда взялись те 2 % вещества, которое не водород и не гелий?
— Судя по всему, наше Солнце — это звезда второго поколения, может быть, даже третьего. Когда большие звезды взрываются, достигаются такие температуры и такие давления, при которых синтезируется вся таблица Менделеева. Если у кого-то есть золотые украшения, вы должны понимать, что они состоят из атомов золота, которые были произведены в нашей Вселенной 7—8 миллиардов лет назад во время взрыва сверхновой звезды, потому что других способов получить эти атомы в природе не существует.

— Есть ли идеи, как спасти Землю, если Солнце взорвется?
— Цивилизация в современном виде существует 6 тысяч лет, а до этого события еще миллиарды лет. Если человечество в каком-то виде сохранится, для него не будет сложностью производить и зажигать звезды или транспортировать Землю в качестве музейного экспоната подальше.
— Когда Солнце потухнет, как будет происходить процесс?
— Когда водорода останется мало, непрозрачность будет нарастать, и работающие термоядерные реакции заставят Солнце раздуваться. Сначала оно дойдет до Меркурия (он просто испарится), потом до Венеры, от которой тоже ничего не останется, потом до Земли. Когда кончится водород, Солнце схлопнется до размеров Земли, и получится маленькая тусклая звездочка, «белый карлик».

Солнечные факты и цифры:

Солнце — это звезда класса G2V (желтый карлик).
Диаметр — 1,4 миллиона километров или 109 диаметров Земли.
Масса — 2*(10 в 30-й степени) килограмм или 2 квинтиллиарда тонн.
Расстояние от Земли до Солнца — 150 миллионов километров.
Температура поверхности — 6000 градусов.
Температура в центре Солнца — 15 миллионов градусов.
Химический состав:
Водород — 90,7 %.
Гелий — 7,1 %.
Другие элементы — 2,2 %.

На этой оптимистической ноте лекция закончилась.

Один из самых младших слушателей, десятилетний Родион, сообщил, что лекция ему понравилось, а особенно интересно было слушать про полярное сияние.

Евгения, мама Родиона:
— О Сергее Арктуровиче я была наслышана, как о талантливом ораторе. Рискнула пойти с ребенком, и действительно, мы удостоверились, что о таких сложных вещах можно говорить понятно, доступно, иллюстративно, просто о сложном.

Ирина Абдулова, научный сотрудник Центра независимых социальных исследований и образования:
— Воскресный гуманитарный университет — это один из образовательных проектов, который фонд «Байкалия» и ЦНСИО осуществляют вместе. Наш формат — интересно об интересном. Лекции касаются гуманитарных дисциплин: краеведения, истории края, от археологии до флоры и фауны озера Байкал. И есть у нас цикл естественнонаучный, у Сергея Арктуровича это уже вторая лекция, первая была о космических программах. Эти лекции рассчитаны на людей, которые не являются специалистами, но вместе с тем они, конечно, на самом высоком научном и методическом уровне.

Записи лекций можно увидеть на сайте организаторов.

Отметим, сейчас в Иркутске проходит серия лекций, посвященных истории. Так, в субботу, 7 апреля, все желающие смогут прослушать лекцию Константина Григоричева, административного директора МИОН, об исторической демографии России.

Мария Ильина, IRK.ru, фото с сайтов www.sdo.gsfc.nasa.gov, www.baikaliya.info