СОЛНЦЕ, Химические свойства - Звездное небо

Химические свойства

Возраст Солнца примерно равен 4,7 миллиарда лет. Кто знает, как долго пребывало Солнце в своем гордом одиночестве, прежде чем неведомая странница облагодетельствовала его семьей? Ведь возможно, что планетная система появилась сравнительно недавно, а его собственное существование исчисляется десятками или даже сотнями миллиардов лет.

Подобный чудовищный срок жизни Солнца стал казаться реальным с тех пор, как был понят взаимный переход массы в энергию и обратно. Излучение Солнца поддерживалось за счет его массы, но кто мог сказать, какова была его первоначальная масса? Если она была вдвое больше современной и убывала постоянно с теперешней скоростью, то для того, чтобы обладать своей теперешней массой, Солнце должно было просуществовать 1500 миллиардов лет. И, следовательно, при нынешней мощности излучения ему предстоит просуществовать еще около 1500 миллиардов лет, прежде чем оно исчезнет совсем.

Однако представляется чрезвычайно маловероятным, чтобы масса терялась с одинаковой скоростью до полного исчезновения. Физики, работавшие с атомными ядрами, убедились, что энергия производится за счет массы обычно в тех случаях, когда ядра одного вида превращались в ядра другого вида. При этом лишь очень незначительная часть общей массы преобразуется в энергию. Таким образом, если Солнце получает свою энергию от проходящих внутри него ядерных реакций, оно может потерять лишь незначительную долю своей массы. Затем, когда все ядра его вещества будут преобразованы в ядра нового вещества, ядерные реакции прекратятся. И хотя Солнце сохранит еще огромную массу, оно не будет производить никакой или почти никакой энергии.

Итак, количество содержащейся в Солнце энергии, а следовательно, и срок его существования в прошлом и в будущем зависят от характера происходящих в нем ядерных реакций. Но как могли ученые определить этот характер? На первый взгляд такая задача представляется неразрешимой: ведь сначала нужно определить, из каких веществ состоит Солнце и в каких условиях эти вещества находятся, а уж потом пытаться установить, какого типа ядерные реакции будут происходить в таких веществах при подобных условиях.

Да, конечно, это очень сложная задача. Во-первых как определить химический состав Солнца с расстояния 150000000 км.? В начале XIX в. казалось нелепым даже мечтать о подобной возможности. Французский философ Огюст Конт (1798-1875), рассматривая вопрос об абсолютных пределах человеческого знания, в качестве примера непознанных и навеки не познаваемых фактов привел химический состав небесных тел.

Однако не все, что связанно с Солнцем, находится от нас на расстоянии 150000000км. Его излучения преодолевает космическое пространство и достигает нас. По мере того как XIX в. близился к концу, ученые находили все новые способы извлекать все больше сведений из этого излучения.

В 1929 г. американский астроном Генри Норрис Рессел (1877-1957) изучил солнечные спектры, и ему удалось установить, что солнце поразительно богато водородом. Он решил, что на водород приходится три пятых всего объема Солнца. Это было абсолютной неожиданностью, так как водород, хотя и не является редким элементом в точном смысле этого слова, составляет всего лишь 0,14% земной коры.

Однако последующие исследования показали, что Рессел был слишком осторожен в своей оценке. Недавние подсчеты американского астронома Дональда Говарда Мензела (род. 1901) показывают, что водород составляет 81,76% объема Солнца, а гелий 18,17%, так что на долю всех остальных элементов остается только 0,07%.

По-видимому можно с уверенностью сказать, что Солнце практически представляет собой светящуюся смесь водорода и гелия в пропорции (по объему) 4:1. Английский астроном Джозеф Норман Локьер (1836-1920) предположил, что некоторые неопознанные линии солнечного спектра принадлежат еще не открытому элементу, который он в честь греческого бога солнца Гелиоса назвал гелием. На Земле же гелий был обнаружен шотландским химиком Ульямом Рамзеем (1852-1916) только в 1895 г.

Похожие статьи




СОЛНЦЕ, Химические свойства - Звездное небо

Предыдущая | Следующая